[發明專利]N-face AlGaN/GaN磊晶結構及其主動組件與其積體化的極性反轉制作方法

在審

• 申請號: 201811102916.2
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN110931550A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 黃知澍
• 申請（專利權）人: 黃知澍
• 主分類號: H01L29/20
• 分類號: H01L29/20;H01L21/336;H01L29/778
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種N-face AlGaN/GaN磊晶結構，其特征在于，其包含有:

一基底；

一具碳摻雜之緩沖層其位于該基底上；

一本質GaN碳摻雜層，其位于該具碳摻雜之緩沖層上；

一本質Al(y)GaN緩沖層，其位于該本質GaN碳摻雜層上；

一本質GaN通道層，其位于該本質Al(y)GaN緩沖層上；以及

一本質Al(x) GaN層，其位于該本質GaN通道層上，其中X=0.1~0.3，y=0.05~0.75。

2.如權利要求1所述的磊晶結構，其特征在于，其中該本質GaN碳摻雜層與該本質Al(y)GaN緩沖層間更設置有一本質Al(z)GaN分級緩沖層，Z=0.01~0.75。

3.一種具備如權利要求1所述的N-face AlGaN/GaN磊晶結構的加強型N-face極性反轉AlGaN/GaN高速電子遷移率晶體管的制作方法，其特征在于，其包含有下列步驟:

提供一N-face AlGaN/GaN磊晶結構；以及

利用一選擇性區域成長方式于該N-face AlGaN/GaN磊晶結構上形成一P-GaN倒置梯型閘極結構，以控制一2維電子氣位于該P-GaN倒置梯型閘極結構下方是空乏狀態；

其中，該N-face AlGaN/GaN磊晶結構包含：

一基底；

一具碳摻雜之緩沖層其位于該基底上；

一本質GaN碳摻雜層，其位于該具碳摻雜之緩沖層上；

一本質Al(y)GaN緩沖層，其位于該本質GaN碳摻雜層上；

一本質GaN通道層，其位于該本質Al(y)GaN緩沖層上；以及

一本質Al(x) GaN層，其位于該本質GaN通道層上，其中X=0.1~0.3，y=0.05~0.75。

4.如權利要求3所述的制作方法，其中于N-face極性反轉AlGaN/GaN磊晶結構上形成P-GaN倒置梯型閘極結構的步驟中，其特征在于，更包含有:

于該N-face AlGaN/GaN磊晶結構上形成一氮氧化硅罩幕層；

對該氮氧化硅罩幕層進行曝光顯影，以定義出一閘極選擇性成長區域；

使用一緩沖蝕刻液對該閘極選擇性成長區域進行蝕刻，以形成一倒置梯形結構；

于該倒置梯形結構內成長P-GaN，以形成該P-GaN倒置梯型閘極結構;以及

移除該氮氧化硅罩幕層。

5.一種選擇性區域成長P型氮化鎵閘極加強型N-face極性反轉AlGaN/GaN高速電子遷移率晶體管，其特征在于，其包含有:

一AlGaN/GaN磊晶結構；以及

一P-GaN倒置梯型閘極結構，其位于該第一本質Al(x) GaN層上，其中該2維電子氣位于該P-GaN倒置梯型閘極結構下方是呈現空乏狀態；

其中，該AlGaN/GaN磊晶結構包含：

一基底；

一具碳摻雜之緩沖層其位于該基底上；

一本質GaN碳摻雜層，其位于該具碳摻雜之緩沖層上；

一本質Al(y)GaN緩沖層，其位于該本質GaN碳摻雜層上；

一本質GaN通道層，其位于該本質Al(y)GaN緩沖層上；以及

一本質Al(x) GaN層，其位于該本質GaN通道層上，其中X=0.1~0.3，y=0.05~0.75。