[發明專利]一種GaN基半導體器件及其制備方法在審
| 申請號： | 201710139161.2 | 申請日： | 2017-03-09 |
| 公開（公告）號： | CN106847910A | 公開（公告）日： | 2017-06-13 |
| 發明（設計）人： | 戴亞偉;陳琳;鄭亮;孫清清;張衛 | 申請（專利權）人： | 復旦大學 |
| 主分類號： | H01L29/778 | 分類號： | H01L29/778;H01L21/335 |
| 代理公司： | 上海正旦專利代理有限公司31200 | 代理人： | 陸飛,陸尤 |
| 地址： | 200433 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 gan 半導體器件 及其 制備 方法 | ||
1.一種GaN基半導體器件，其特征在于，包括:
絕緣GaN襯底；
多層AlGaN勢壘層/GaN層異質結疊層，位于所述GaN襯底上，包括相互隔離的源區和漏區兩部分，其中，底層AlGaN勢壘層未摻雜，其余各AlGaN勢壘層和GaN層均摻雜，所述GaN層的厚度為25-35納米，所述AlGaN勢壘層的厚度為15-25納米；
多層GaN納米線溝道，分別與所述源區和漏區中相對應的GaN層相連接，且彼此隔離；
柵極疊層，包括金屬柵層和柵介質層，其中所述柵介質層覆蓋所述GaN納米線溝道，所述金屬柵層位于所述柵介質層上；
頂柵電極，位于所述金屬柵層上；以及
源電極、漏電極，分別位于所述源區和漏區的頂層GaN層上。
2.根據權利要求1所述的GaN基半導體器件，其特征在于，所述柵介質層材料為Al2O3，所述金屬柵層材料為WN。
3.根據權利要求2所述的GaN基半導體器件，其特征在于，所述Al2O3的厚度為8-15納米，所述WN的厚度為35-45納米。
4.一種GaN基半導體器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
提供絕緣GaN襯底；
在所述GaN襯底上依次形成AlGaN勢壘層和GaN層，重復多次，以形成多層AlGaN勢壘層/GaN層異質結疊層，所述GaN層的厚度為25-35納米，所述AlGaN勢壘層的厚度為15-25納米；
將所述多層AlGaN勢壘層/GaN層異質結疊層分隔為源區和漏區，并進行源漏區注入，對除底層AlGaN勢壘層外的各層進行摻雜；
對所述多層AlGaN勢壘層/GaN層異質結疊層進行刻蝕，得到分別連接源區和漏區中對應的GaN層并且相互隔離的多層GaN納米線溝道結構；
在所述多層GaN納米線溝道結構上形成柵介質層及金屬柵層；
在所述金屬柵層上形成頂柵電極；以及
分別在所述源區和漏區的頂層GaN層上形成源電極、漏電極。
5.根據權利要求4所述的GaN基半導體器件的制備方法，其特征在于，所述柵介質層和所述金屬柵層的形成方法為原子層沉積法。
6.根據權利要求4所述的GaN基半導體器件的制備方法，其特征在于，所述柵介質層為Al2O3，所述金屬柵層為WN。
7.根據權利要求6所述的GaN基半導體器件的制備方法，其特征在于，所述Al2O3的厚度為8-15納米，所述WN的厚度為35-45納米。
8.根據權利要求4所述的GaN基半導體器件的制備方法，其特征在于，所述源漏區注入采用硅摻雜。
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