[發(fā)明專(zhuān)利]一種在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法及器件

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011500550.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112614778A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亦衡;武樂(lè)可;夏遠(yuǎn)洋;張葶葶;朱友華;朱廷剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇能華微電子科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/28
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/28;H01L21/335;H01L29/49;H01L29/778
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 王樺

1.一種在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：

形成外延結(jié)構(gòu)：在基層上生長(zhǎng)緩沖層，在緩沖層上生長(zhǎng)溝道層，在溝道層上生長(zhǎng)勢(shì)壘層，在勢(shì)壘層上生長(zhǎng)p-GaN層，使二維電子氣在溝道層與勢(shì)壘層之間的界面處完全耗盡，

步驟2：

對(duì)p-GaN層進(jìn)行蝕刻，保留用于形成柵極的p-GaN區(qū)域，使二維電子氣在除p-GaN區(qū)域下方以外的溝道層與勢(shì)壘層之間的界面處重新出現(xiàn)，

步驟3：

（1）、沉積鈍化層，

（2）、在注入電極的位置對(duì)鈍化層進(jìn)行蝕刻至勢(shì)壘層形成空穴，

步驟4：

在空穴位置的勢(shì)壘層上生長(zhǎng)附加勢(shì)壘層，在附加勢(shì)壘層上生長(zhǎng)p-GaN層，并保持二維電子氣不耗盡，

步驟5：

在p-GaN區(qū)域上形成柵極，形成源極、漏極，在p-GaN層上注入電極，并使注入電極自動(dòng)連接到漏極，

步驟6：

在p-GaN區(qū)域處形成電介質(zhì)層。

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：在步驟1中：勢(shì)壘層的厚度為5-20nm，使得器件的閾值電壓Vth在設(shè)定范圍內(nèi)。

3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：設(shè)定的閾值電壓Vth=1-2V。

4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：在步驟4中：采用選擇區(qū)域生長(zhǎng)方式生長(zhǎng)附加勢(shì)壘層。

5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：在步驟4中：采用MOCVD技術(shù)在附加勢(shì)壘層上生長(zhǎng)p-GaN層。

6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：在步驟4中：附加勢(shì)壘層的生長(zhǎng)厚度為20?60nm。

7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：在步驟4中：所述的附加勢(shì)壘層為AlGaN層。

8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在GaN HEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法，其特征在于：所述的緩沖層為GaN或AlGaN層，所述的溝道層為GaN層，所述的勢(shì)壘層為AlGaN層。

9. 一種器件，其特征在于：其包括權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的在GaNHEMT器件中形成多功能p-GaN電極的方法形成的結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的器件，其特征在于：所述的器件包括常開(kāi)型GaN基MIS-HEMT。