[發明專利]GaN基HEMT外延結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202011636477.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112736128A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 付羿;周名兵
• 申請（專利權）人: 晶能光電（江西）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種GaN基HEMT外延結構，其特征在于，所述外延結構從下至上依次包括：硅襯底層、緩沖層、高阻耐壓層、溝道層及勢壘層，其中，硅硅襯底層表面制備有多孔結構；所述緩沖層通過外延側向生長技術生長于所述硅襯底層表面。

2.如權利要求1所述的GaN基HEMT外延結構，其特征在于，在所述硅硅襯底層表面的多孔結構中，多孔度為50％～60％，孔徑為10～50nm。

3.如權利要求1所述的GaN基HEMT外延結構，其特征在于，

所述緩沖層為多層AlN/AlGaN層，厚度為100～1000nm；和/或，

所述高阻耐壓層為摻碳或摻鐵的Al_xGa_1-xN層，其中，0≤x≤0.1，厚度為1000～10000nm；和/或，

所述溝道層為非故意摻雜GaN層，厚度為100～1000nm。

4.如權利要求1或2或3所述的GaN基HEMT外延結構，其特征在于，

所述勢壘層為Al_xGa_1-xN層，0.1x0.4，厚度為10～40nm；或

所述勢壘層為AlN層，厚度為5～20nm。

5.一種GaN基HEMT外延結構制備方法，其特征在于，包括：

配備硅襯底，并對其進行電化學腐蝕，在硅襯底表面形成多孔結構；

通過外延側向生長技術在所述硅襯底的多孔結構表面生長緩沖層；

依次在所述緩沖層表面高阻耐壓層、溝道層及勢壘層，完成GaN基HEMT外延結構的制備。

6.如權利要求5所述的GaN基HEMT外延結構制備方法，其特征在于，在所述配備硅襯底，并對其進行電化學腐蝕，在硅襯底表面形成多孔結構中，包括：在氫氟酸和乙醇體積百分比為X:Y溶液中對配備的硅襯底進行電化學腐蝕得到多孔度為50％～60％、孔徑為10～50nm的多孔結構，其中，0％X100％，0％Y100％，腐蝕電流為1～100mA/cm²，時間為10～1000min。

7.如權利要求5所述的GaN基HEMT外延結構制備方法，其特征在于，

所述緩沖層為多層AlN/AlGaN層，厚度為100～1000nm；和/或，

所述高阻耐壓層為摻碳或摻鐵的Al_xGa_1-xN層，其中，0≤x≤0.1，厚度為1000～10000nm；和/或，

所述溝道層為非故意摻雜GaN層，厚度為100～1000nm。

8.如權利要求5或6或7所述的GaN基HEMT外延結構制備方法，其特征在于，

所述勢壘層為Al_xGa_1-xN層，0.1x0.4，厚度為10～40nm；或

所述勢壘層為AlN層，厚度為5～20nm。