[實用新型]GaN基高電子遷移率晶體管外延片

有效

• 申請號: 201920258319.2
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN209561413U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 丁濤;周飚;胡加輝;李鵬
• 申請（專利權）人: 華燦光電（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L29/26
• 分類號: H01L29/26;H01L29/778
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

本實用新型公開了一種GaN基高電子遷移率晶體管外延片，屬于高電子遷移率晶體管領域。所述高電子遷移率晶體管外延片包括：襯底、在所述襯底上順次沉積的石墨烯層、金屬納米粒子層、三維形核層、緩沖層、GaN溝道層、AlGaN勢壘層、以及GaN帽層，所述金屬納米粒子層包括若干位于所述石墨烯層上的金屬納米粒子、且各個所述金屬納米粒子均與所述石墨烯層接觸，所述金屬納米粒子的直徑為1～20nm，相鄰所述金屬納米粒子之間存在間隙。

技術領域

本實用新型涉及高電子遷移率晶體管領域，特別涉及一種GaN基高電子遷移率晶體管外延片。

背景技術

基于AlGaN(氮化鋁鎵)/GaN(氮化鎵)異質結構的HEMT(High Electron MobilityTransistor，高電子遷移率晶體管)具有高的電流密度、臨界擊穿電壓和電子遷移率，在微波功率和高溫電子器件領域具有十分重要的應用價值。HEMT通常包括芯片和位于芯片上的源極、漏極和柵極。芯片由外延片得到。外延片的結構一般包括，襯底和順次層疊在襯底上的GaN溝道層、AlGaN勢壘層、以及GaN帽層。

目前普遍使用的襯底是碳化硅、藍寶石以及單晶硅。隨著柔性的光電器件以及自支撐的GaN材料的大規模應用，要求剝離襯底與其上的GaN材料(包括GaN溝道層、AlGaN勢壘層、以及GaN帽層)，并將GaN材料轉移到其他襯底，例如玻璃及柔性襯底上。如何更好地剝離襯底與其上的GaN材料成為目前研究的熱點。

實用新型內容

本實用新型實施例提供了一種GaN基高電子遷移率晶體管外延片，能夠更好地將襯底從外延層上剝離。所述技術方案如下：

本實用新型提供了一種GaN基高電子遷移率晶體管外延片，所述高電子遷移率晶體管外延片包括：

襯底、在所述襯底上順次沉積的石墨烯層、金屬納米粒子層、三維形核層、緩沖層、GaN溝道層、AlGaN勢壘層、以及GaN帽層，所述金屬納米粒子層包括若干位于所述石墨烯層上的金屬納米粒子、且各個所述金屬納米粒子均與所述石墨烯層接觸，所述金屬納米粒子的直徑為1～20nm，相鄰所述金屬納米粒子之間存在間隙。

可選地，所述石墨烯層的厚度為1～10nm。

可選地，相鄰所述金屬納米粒子之間的距離為1～20nm。

可選地，所述金屬納米粒子層為Ag納米粒子層、Au納米粒子層、In納米粒子層和Al納米粒子層中的任何一種。

可選地，所述高電子遷移率晶體管外延片還包括金屬膜層，所述金屬膜層位于所述石墨烯層與所述金屬納米粒子層之間，所述金屬膜層包括若干位于所述石墨烯層上的金屬島、且各個所述金屬島均與所述石墨烯層接觸，包圍所述金屬島的橫截面、且面積最小的圓的直徑為500～1500nm，相鄰所述金屬島之間存在間隙，所述金屬納米粒子位于相鄰所述金屬島之間的石墨烯層上，所述金屬納米粒子層還包括若干位于所述金屬島上的金屬納米粒子。

可選地，所述相鄰金屬島之間的距離為10～100nm。

可選地，所述金屬島的高度為500～1500nm。

可選地，所述金屬膜層為Ag膜層、Au膜層、In膜層和Al膜層中的任何一種。

可選地，所述三維形核層為AlN層，所述三維形核層的厚度為10～50nm。

可選地，所述襯底為碳化硅、藍寶石以及單晶硅襯底中的任何一種。