[發明專利]一種氧化鎵基MOSFET器件及其制作方法

在審

• 申請號: 202011207957.5
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112382665A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 董斌;劉珠明;陳博謙;陳志濤;劉寧煬;李葉林;任遠
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/24;H01L23/373;H01L23/367
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;朱燕華

1.一種氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，包括氧化鎵基體，所述氧化鎵基體包括氧化鎵襯底，所述的氧化鎵襯底的自由端面上刻蝕有由微納尺寸的光子晶體孔形成的陣列，所述光子晶體孔內設有高導熱率半導體材料，所述高導熱率半導體材料為AlN、SiC、金剛石中的一種。

2.如權利要求1所述的氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述光子晶體孔的孔徑為200nm～5μm，孔高為100nm～10μm，相鄰的所述光子晶體孔的間距為200nm～10μm。

3.如權利要求1所述的氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述光子晶體孔以有序排列或錯位排列的方式形成陣列。

4.如權利要求1所述的氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述光子晶體孔采用干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝制成。

5.如權利要求1所述的氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述高導熱率半導體材料通過化學氣相沉積方式填充于所述光子晶體孔內。

6.如權利要求1所述的氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述氧化鎵基體還包括依次層設在所述氧化鎵襯底上的n型摻雜氧化鎵層和n型重摻雜氧化鎵層。

7.如權利要求1所述氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述氧化鎵基MOSFET器件還包括二氧化硅鈍化層、介質層、源電極、漏電極和柵電極。

8.如權利要求7所述的氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述介質層的材料為Al₂O₃、HfO₂、La₂O₃、ZrO₂、Ta₂O₅中的一種。

9.如權利要求7所述的氧化鎵基MOSFET器件，其特征在于，所述源電極、漏電極和柵電極的材料為Al、Ti、Pd、Pt、Au中的一種。

10.一種如權利要求1～9任一項所述的氧化鎵基MOSFET器件的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制作所述氧化鎵基體：

a：利用干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝在氧化鎵襯底的自由端面上刻蝕光子晶體孔陣列；

b：在光子晶體孔內填充高導熱率半導體材料；

(2)制備氧化鎵基MOSFET器件：

c：利用化學氣相沉積法在氧化鎵基體上依次沉n型摻雜氧化鎵層和n型重摻雜氧化鎵層；

d：利用電子束蒸發形成源電極、漏電極；

e：利用ICP工藝刻蝕溝道，然后利用化學氣相沉積法沉積二氧化硅鈍化層和介質層；

f：利用電子束蒸發形成柵電極。