[發明專利]氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構及生長方法在審
| 申請號： | 201711099224.2 | 申請日： | 2017-11-09 |
| 公開（公告）號： | CN107919392A | 公開（公告）日： | 2018-04-17 |
| 發明（設計）人： | 張東國;李忠輝 | 申請（專利權）人： | 中國電子科技集團公司第五十五研究所 |
| 主分類號： | H01L29/778 | 分類號： | H01L29/778;H01L29/06;H01L21/02;H01L21/335 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心32203 | 代理人： | 陳鵬 |
| 地址： | 210016 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 氮化 氮化物 電子 遷移率 晶體管 外延 結構 生長 方法 | ||
1.一種氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，包括襯底以及由下至上依次生長的AlN成核層、GaN緩沖層、GaN溝道層、AlN隔離層和勢壘層；AlN成核層生長在襯底表面，原位退火進行圖形化處理，形成圖像化AlN成核層。
2.根據權利要求1所述的氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，圖形化AlN成核層的成核島呈線性排列。
3.根據權利要求2所述的氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，所述圖形化AlN成核層的厚度為60-100nm，生長溫度為1050～1100℃。
4.根據權利要求1所述的氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，所述的GaN緩沖層厚度為1.5-2.5um，生長溫度為1000-1100℃。
5.根據權利要求1所述的氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，所述的GaN溝道層厚度為50-500nm，生長溫度為1000-1100℃。
6.根據權利要求1所述的氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，所述的AlN隔離層厚度為0.5-1.0nm，生長溫度為1000-1050℃。
7.根據權利要求1所述的氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，所述的勢壘層為AlxGa1-xN三元合金薄膜，0＜x＜0.35。
8.根據權利要求7所述的氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，勢壘層厚度為10-30nm，生長溫度為1000-1050℃。
9.根據權利要求1所述的高晶體質量氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構，其特征在于，所述的襯底為(0001)面的高阻SiC襯底。
10.一種如權利要求1-9任意一項所述氮化鎵基氮化物高電子遷移率晶體管外延結構的生長方法，其特征在于，包括以下步驟：
第一步，襯底經清洗、甩干后在反應室內高溫烘烤；
第二步，在襯底上原位生長圖形化AlN成核層；
第三步，在AlN成核層上生長GaN緩沖層；
第四步，在GaN緩沖層上生長GaN溝道層；
第五步，在GaN溝道層上生長AlN隔離層；
第六步，在AlN隔離層上生長勢壘層；
第七步，降至室溫，晶體管外延結構制備完成。
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