[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710590988.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN107425051B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉健;吳星星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/20;H01L21/336
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，其中，所述半導(dǎo)體器件包括襯底基板；位于所述襯底基板上的多層半導(dǎo)體層；位于所述多層半導(dǎo)體層上遠(yuǎn)離所述襯底基板一側(cè)的至少兩個(gè)電極；位于所述至少兩個(gè)電極上遠(yuǎn)離所述多層半導(dǎo)體層一側(cè)的第一保護(hù)層；位于所述至少兩個(gè)電極之間的多層半導(dǎo)體層上、以及所述至少兩個(gè)電極之間的電極側(cè)壁上的第二保護(hù)層，所述第二保護(hù)層為疏水材料。采用上述技術(shù)方案，在至少兩個(gè)電極上形成第一保護(hù)層，在多層半導(dǎo)體層上、以及至少兩個(gè)電極之間的電極側(cè)壁上形成第二保護(hù)層，通過第一保護(hù)層和第二保護(hù)層保證半導(dǎo)體器件性能穩(wěn)定，提高半導(dǎo)體器件使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)

氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體器件具有禁帶寬度大、電子遷移率高、擊穿場(chǎng)強(qiáng)高、耐高溫等顯著優(yōu)點(diǎn)，與第一代半導(dǎo)體硅和第二代半導(dǎo)體砷化鎵相比，更適合制作高溫、高壓、高頻和大功率的電子器件，具有廣闊的應(yīng)用前景。

GaN半導(dǎo)體器件在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)遇到一些高溫高濕的環(huán)境，在這種壞境下，當(dāng)半導(dǎo)體器件長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，空氣中的水汽會(huì)進(jìn)入器件的內(nèi)部，導(dǎo)致器件內(nèi)部材料出現(xiàn)較多的缺陷或者直接導(dǎo)致器件內(nèi)部短路燒毀器件；同時(shí)在材料外延生長(zhǎng)過程中，在半導(dǎo)體層表面會(huì)由于晶格失配產(chǎn)生大量的表面陷阱，這些表面陷阱對(duì)器件的性能造成嚴(yán)重的影響，表面未鈍化的器件通常具有較大的電流崩塌效應(yīng)，從而影響功率器件的輸出功率；最后，GaN半導(dǎo)體器件中的一些結(jié)構(gòu)受溫度影響較大，當(dāng)器件長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量致泄漏電流增大，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致GaN半導(dǎo)體器件失效，因此，現(xiàn)有技術(shù)中GaN半導(dǎo)體器件性能不穩(wěn)定問題比較突出。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中GaN半導(dǎo)體器件性能不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：

襯底基板；

位于所述襯底基板一側(cè)的多層半導(dǎo)體層；

位于所述多層半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離所述襯底基板一側(cè)的至少兩個(gè)電極；

位于所述至少兩個(gè)電極上遠(yuǎn)離所述多層半導(dǎo)體層一側(cè)的第一保護(hù)層；位于所述至少兩個(gè)電極之間的多層半導(dǎo)體層上、以及所述至少兩個(gè)電極之間的電極側(cè)壁上的第二保護(hù)層，所述第二保護(hù)層為疏水材料。

可選的，所述第一保護(hù)層為石墨烯層，所述第二保護(hù)層為氟化石墨烯層。

可選的，所述半導(dǎo)體器件還包括：

介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述至少兩個(gè)電極之間的多層半導(dǎo)體層上；

其中，所述第二保護(hù)層位于所述介質(zhì)層上、以及所述至少兩個(gè)電極之間的電極側(cè)壁上。

可選的，所述半導(dǎo)體器件還包括：

位于所述第一保護(hù)層上的處理層；

位于所述處理層以及位于所述第二保護(hù)層上的第三保護(hù)層。

可選的，所述處理層為石墨烯處理層，所述第三保護(hù)層為氟化石墨烯層。

可選的，所述石墨烯層為本征石墨烯層，或者摻雜石墨烯層。

可選的，所述石墨烯層的材料包括單層石墨烯、雙層石墨烯、多層石墨烯、石墨烯納米片、石墨烯納米墻中的任意一種或多種。

可選的，所述多層半導(dǎo)體層包括：

位于所述襯底基板上的成核層；

位于所述成核層上遠(yuǎn)離所述襯底基板一側(cè)的緩沖層；

位于所述緩沖層上遠(yuǎn)離所述成核層一側(cè)的溝道層；