[發明專利]一種氮化鎵高電子遷移率晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 201310611611.5
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103594509A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 唐武;賈東旺
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/205;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 李凌峰

1.一種氮化鎵高電子遷移率晶體管，包括襯底、氮化鎵成核層、氮化鎵緩沖層、氮化鎵溝道層及AlGaN勢壘層，其特征在于，還包括AlGaN背勢壘層，所述AlGaN背勢壘層設置在氮化鎵緩沖層與氮化鎵溝道層之間，所述AlGaN背勢壘層中，Al原子與Ga原子的原子比例為x:1-x，0<x<1，Al原子組分含量沿氮化鎵成核層向氮化鎵溝道層方向由零逐漸增加至一固定數值。

2.如權利要求1所述的一種氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，襯底為藍寶石襯底或碳化硅襯底或單晶硅襯底。

3.如權利要求1所述的一種氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述固定數值的取值范圍為0.02至0.5。

4.如權利要求1或2或3或4所述的一種氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述AlGaN背勢壘層的厚度為10nm至50nm，氮化鎵溝道層的厚度為10nm至500nm。

5.一種氮化鎵高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將襯底置于高溫高壓氫氣氣氛下烘烤一段時間；

步驟2、通入氨氣及三甲基鎵，在襯底表面生長氮化鎵成核層；

步驟3、繼續通入氨氣及三甲基鎵，在氮化鎵成核層上生長氮化鎵緩沖層；

步驟4、繼續通入氨氣及三甲基鎵，并通入三甲基鋁，通入的三甲基鋁與三甲基鎵中，三甲基鋁所占比例由零到一固定數值逐漸增大，在氮化鎵緩沖層上生長AlGaN背勢壘層；

步驟5、繼續通入氨氣及三甲基鎵，并取消通入三甲基鋁，在AlGaN背勢壘層上生長氮化鎵溝道層；

步驟6、繼續通入氨氣及三甲基鎵，并通入三甲基鋁，在氮化鎵溝道層上生長AlGaN勢壘層，完畢后降至室溫。

6.如權利要求5所述的一種氮化鎵高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于，所述襯底為藍寶石襯底或碳化硅襯底或單晶硅襯底。

7.如權利要求5所述的一種氮化鎵高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述生長AlGaN背勢壘層時的溫度為700至1200攝氏度。

8.如權利要求5或6或7所述的一種氮化鎵高電子遷移率晶體管的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述固定數值的取值范圍為0.02至0.5。