[發明專利]GaN基MOSFET及其制備方法

無效

• 申請號: 201010147721.7
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101819995A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 劉治國;高立剛;湯振杰;夏奕東;殷江
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/51;H01L21/336;H01L21/285
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 周靜

1.?一種GaN基MOSFET的制備方法，其特征在于，所述GaN基MOSFET的結構為：在GaN襯底上設有(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x柵介質層，?GaN襯底和(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x柵介質層之間設有厚度為0.5-2nm的SiO₂緩沖層，所述制備方法包括如下步驟：

a)將GaN襯底清洗、吹干后放入反應腔以備沉積薄膜；

b)將SiO₂?陶瓷靶材和(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材分別固定在脈沖激光沉積制膜系統的可旋轉的，有多靶位置的靶臺上，GaN襯底固定在襯底臺上，他們都放置在脈沖激光沉積制膜系統的生長室中；

c)將生長室抽真空到8.0×10^-5?Pa以下，加熱襯底溫度至400℃；

d)啟動KrF準分子激光器，使激光束通過聚焦透鏡，先后聚焦在SiO₂陶瓷靶材和(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材上，在襯底上沉積一層SiO₂緩沖層，然后轉動靶臺，沉積(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x柵介質層。

2.如權利要求1所述的GaN基MOSFET的制備方法，其特征在于，步驟d）中，KrF準分子激光器的單脈沖能量50-700?mJ，能量密度為0.1-10?J/cm²，沉積SiO₂緩沖層厚度為0.5-2nm，僅通過轉動靶臺5，使激光束聚焦于(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材，在其他條件不變的情況下，沉積10-100nm的(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x薄膜。

3.如權利要求1或2所述的GaN基MOSFET的制備方法，其特征在于，所述(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x柵介質層中0.4＜x＜0.6。

4.如權利要求1或2所述的GaN基MOSFET的制備方法，其特征在于，GaN襯底的厚度為10-50?μm。

5.如權利要求1或2所述的GaN基MOSFET的制備方法，其特征在于，GaN襯底的制備方法為：采用氫氣相外延的方法在2-4英寸藍寶石襯底生長10-50?μm的GaN薄膜作為襯底；(La₂O₃)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材的燒制方法為：將La₂O₃和SiO₂粉末混合，在球磨機中充分球磨24-36小時后，在12-15MPa壓力下冷壓成直徑為20-25mm，厚度為3-5mm的圓片，再在1400?-1600℃下燒制6-8小時。