[發明專利]一種GaN基HEMT器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201811495340.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109742142A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 林信南;石黎夢
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/207;H01L29/06;H01L21/265;H01L21/335
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

1.一種GaN基HEMT器件，其特征在于，包括襯底、緩沖層、溝道層、勢壘層、帽層、源極、柵極和漏極；

所述緩沖層疊置在所述襯底之上；

所述溝道層疊置在所述緩沖層之上；

所述勢壘層疊置在所述溝道層之上；

所述帽層疊置在所述勢壘層之上；

所述源極貫穿所述帽層，所述源極的底部位于所述勢壘層上；

所述漏極貫穿所述帽層，所述漏極的底部位于所述勢壘層上；

所述柵極位于所述帽層上；

所述漏極、所述源極和所述柵極互不相接觸。

2.如權利要求1所述HEMT器件，其特征在于，還包括二維電子氣層，其形成于所述溝道層和所述勢壘層的接觸面偏向所述溝道層一側。

3.如權利要求1所述HEMT器件，其特征在于，所述帽層包括低阻帽層，所述低阻帽層位于所述柵極和所述勢壘層之間。

4.如權利要求1所述HEMT器件，其特征在于，所述柵極、源極和漏極由TiN、Ni、Au、W，Pt或Pd等材質中的至少一種構成。

5.一種GaN基HEMT器件的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上依次制備緩沖層、溝道層、二維電子氣層、勢壘層和帽層；

在帽層上開兩個窗口，所述窗口的底部位于所述勢壘層中；

在所述兩個窗口處分別制備源極金屬和漏極金屬；

在所述帽層上制備所述柵極金屬；

應用H等離子體處理技術在所述帽層上制備高阻態帽層。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第一窗口和所述第二窗口處分別制備源極金屬和漏極金屬包括：

在850℃氮氣條件下退火30s的條件下形成所述源極金屬和所述漏極金屬的歐姆接觸。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述應用H等離子體處理技術制備高阻態帽層包括：

設置所述H等離子體的射頻功率為2W。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述緩沖層是摻雜4.8μm的C的GaN；

所述溝道層是非摻雜的GaN；

所述勢壘層是非摻雜的AlGaN。

9.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述帽層是摻雜Mg濃度為2～3×10¹⁹cm^-3的GaN。

10.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述溝道層的厚度為150nm；所述勢壘層的厚度為18nm；所述帽層的厚度為70nm。