[發明專利]一種HEMT器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201911018210.2
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110931547A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 劉新科;鄧煊華;利鍵;陳勇;王佳樂;胡聰;賀威
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 鮑竹

1.一種HEMT器件，其特征在于，包括：

襯底；

AlGaN層，所述AlGaN層結合于所述襯底的一表面；

源極和漏極，分別歐姆接觸設置于所述AlGaN層的彼此間隔兩部分的表面上；

緩沖層，所述緩沖層包括第一保護層、AlN層、第二保護層；所述第一保護層與第二保護層分別貼合設置于所述AlN層的兩側，且所述第一保護層的一端與所述源極的一端緊貼設置，所述第二保護層的一端與所述漏極的一端緊貼設置；所述緩沖層層疊結合于所述AlGaN層背離所述襯底的表面；

P型GaN層，層疊結合于所述AlN層背離所述AlGaN層的表面；所述P型GaN層的兩側貼合有第一高阻氮化鎵層，第二高阻氮化鎵層，且所述第一高阻氮化鎵層的一端與所述源極的一端緊貼設置，所述第二高阻氮化鎵層的一端與所述漏極的一端緊貼設置；所述第一高阻氮化鎵層，第二高阻氮化鎵層分別層疊結合于所述第一保護層與第二保護層背離所述AlGaN層的表面；

柵極，層疊結合于所述P型GaN層背離所述AlN層的表面；

鈍化保護層，覆蓋于所述源極、漏極、第一高阻氮化鎵層，第二高阻氮化鎵層、柵極所形成的表面，且所述源極、漏極、柵極的上表面有部分裸露。

2.如權利要求1所述的HEMT器件，其特征在于：所述襯底的材料為碳化硅、藍寶石、硅片中的任意一種。

3.如權利要求1所述的HEMT器件，其特征在于：所述第一保護層和第二保護層的材料為Al2O。

4.如權利要求1所述的HEMT器件，其特征在于：所述鈍化保護層的材料為SiN。

5.如權利要求1所述的HEMT器件，其特征在于：

所述AlGaN層的厚度為12nm；

所述第一保護層、AlN層、第二保護層的厚度為2nm：

所述第一高阻氮化鎵層，第二高阻氮化鎵層、p型摻雜GaN層的厚度為70-100nm；

所述鈍化保護層的厚度為20nm。

6.如其權利要求1-5任一所述的HEMT器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

在襯底一表面生長AlGaN層；

利用光刻膠遮擋住所述AlGaN層的中部，在所述AlGaN層兩端采用蒸鍍方式制備源極和漏極；

沿襯底一表面向外延伸的方向，在所述AlGaN層上，源極和漏極之間依次生長緩沖層和p型摻雜GaN層；

在所述p型摻雜GaN層中部蒸鍍柵極；

在所述p型摻雜GaN層和緩沖層未被柵極覆蓋的兩側注入氧離子；

在器件表面生長一層鈍化保護層，且在源極、漏極、柵極上表面通過提前遮擋留下部分裸露。

7.如權利要求6所述的HEMT器件的制備方法，其特征在于：所述AlGaN層通過高溫MOCVD外延法生長。

8.如權利要求7所述的HEMT器件的制備方法，其特征在于：所述AlGaN層生長采用三甲基鎵作為鎵源，三甲基鋁作為鋁源，氨氣作為氮源。

9.如權利要求6所述的HEMT器件的制備方法，其特征在于：所述p型摻雜GaN層采用金屬有機物化學氣相沉積法制備。

10.如權利要求9所述的HEMT器件的制備方法，其特征在于：所述p型摻雜GaN層采用尿素為氮源，液態金屬鎵為鎵源，環戊二烯基鎂可以用作p型摻雜劑。