[發明專利]具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管結構及制作方法

有效

• 申請號: 201310048977.6
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103123934A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 王曉亮;彭恩超;王翠梅;肖紅領;馮春;姜麗娟;陳竑
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管結構，包括：

一襯底；

一成核層，該成核層制作在襯底上面；

一非有意摻雜高阻層，該非有意摻雜高阻層制作在成核層上面；

一非有意摻雜高遷移率溝道層，該非有意摻雜高遷移率溝道層制作在非有意摻雜高阻層上面；

一非有意摻雜氮化鋁空間層，該非有意摻雜氮化鋁空間層制作在非有意摻雜高遷移率溝道層上面；

一非有意摻雜勢壘層，該非有意摻雜勢壘層制作在非有意摻雜氮化鋁空間層上面；

一非有意摻雜氮化鎵蓋帽層，該非有意摻雜氮化鎵蓋帽層制作在非有意摻雜勢壘層上面。

2.根據權利要求1所述的具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管結構，其中非有意摻雜高阻層的材料為Al_yGa_1-yN，鋁組分為0≤y≤0.15，厚度為1-5μm。

3.根據權利要求1所述的具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管結構，其中非有意摻雜高遷移率溝道層的材料為氮化鎵，厚度為10-100nm。

4.根據權利要求1所述的具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管結構，其中非有意摻雜勢壘層的材料為Al_xGa_1-xN和AlN的復合層，總厚度為10-30nm，鋁鎵氮的鋁組分為0.10≤x≤0.35，氮化鋁的厚度為0.7-3nm，氮化鋁的數目至少為1層。

5.一種具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管的制作方法，包括如下步驟：

步驟1：選擇一襯底；

步驟2：在襯底上生長一層成核層，生長厚度為0.01-0.50μm；

步驟3：在成核層上生長非有意摻雜高阻層；

步驟4：在非有意摻雜高阻層上生長非有意摻雜高遷移率溝道層；

步驟5：在非有意摻雜高遷移率溝道層上生長非有意摻雜氮化鋁空間層，生長厚度為0.7-3nm；

步驟6：在非有意摻雜氮化鋁空間層上生長非有意摻雜新型勢壘層；

步驟7：在非有意摻雜新型勢壘層上生長非有意摻雜氮化鎵蓋帽層，厚度為1-5nm，完成制備。

6.根據權利要求5所述的具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管的制作方法，其中非有意摻雜高阻層的材料為Al_yGa_1-yN，鋁組分為0≤y≤0.15，厚度為1-5μm。

7.根據權利要求5所述的具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管的制作方法，其中非有意摻雜高遷移率溝道層的材料為氮化鎵，厚度為10-100nm。

8.根據權利要求5所述的具勢壘層的氮化鎵基高電子遷移率晶體管的制作方法，其中非有意摻雜勢壘層的材料為Al_xGa_1-xN和AlN的復合層，總厚度為10-30nm，鋁鎵氮的鋁組分為0.10≤x≤0.35，氮化鋁的厚度為0.7-3nm，氮化鋁的數目至少為1層。