[發明專利]靜電感應晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 202110097644.7
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112909088B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 賀威;鄭子陽;利健;黃昊;楊嘉穎;吳健華;劉新科
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01L29/772
• 分類號: H01L29/772;H01L29/10;H01L21/335
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 舒丁

1.一種靜電感應晶體管，其特征在于，包括：

氮化鎵襯底；

氮化鎵溝道層，設于所述氮化鎵襯底的一側，所述氮化鎵溝道層包括自所述氮化鎵襯底向遠離所述氮化鎵襯底方向延伸設置的主體部，和自所述主體部的側壁側向延伸的凸出部；

柵極，環繞所述氮化鎵溝道層設置；

源極，設于所述氮化鎵溝道層遠離所述氮化鎵襯底的一側；以及，

漏極，設于所述氮化鎵襯底；

其中，所述主體部設置有多個，多個所述主體部沿遠離所述氮化鎵襯底方向依次層疊設置，至少一個所述主體部上設有所述凸出部。

2.如權利要求1所述的靜電感應晶體管，其特征在于，所述靜電感應晶體管還包括第一絕緣層和第二絕緣層，所述第一絕緣層設于所述氮化鎵襯底的表面，且部分所述第一絕緣層填充于所述氮化鎵襯底和所述柵極之間，所述第二絕緣層設于所述第一絕緣層上，且環繞所述柵極設置；和/或，

所述柵極的材質為功函數大于4.8eV的金屬或合金；和/或，

所述凸出部的長度為0.1～1μm；和/或，

所述凸出部的厚度為0.5～2μm。

3.如權利要求2所述的靜電感應晶體管，其特征在于，每一所述主體部及其上的凸出部的材質相同；

每一所述主體部的材質為N型摻雜的氮化鎵，且相鄰兩個所述主體部的摻雜濃度不同。

4.如權利要求3所述的靜電感應晶體管，其特征在于，所述主體部的數量為兩個，且每一所述主體部的側壁設有一個所述凸出部；和/或，

所述主體部和與所述主體部對應的凸出部的摻雜濃度相同，所述主體部和與所述主體部對應的突出部的摻雜濃度為1×1016～1×1019cm-3；和/或，

所述主體部沿遠離所述氮化鎵襯底方向的尺寸為1～3μm。

5.如權利要求1所述的靜電感應晶體管，其特征在于，所述靜電感應晶體管還包括設于所述氮化鎵襯底和所述氮化鎵溝道層之間的漂移層。

6.如權利要求5所述的靜電感應晶體管，其特征在于，所述漂移層的材質為N型摻雜的氮化鎵，且所述漂移層的摻雜濃度為1×1014～1×1016cm-3；和/或，

所述漂移層的厚度為1～5μm。

7.一種如權利要求1至6任意一項所述的靜電感應晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10、提供氮化鎵襯底；

S20、在所述氮化鎵襯底上沉積功能層，在所述功能層上刻蝕形成氮化鎵溝道層；

S30、在所述氮化鎵溝道層的周向制備環繞所述氮化鎵溝道層的柵極；

S40、在所述溝道層上制備源極，并在所述氮化鎵襯底上制備漏極。

8.如權利要求7所述的靜電感應晶體管的制備方法，其特征在于，步驟S10具體包括：

S11、提供氮化鎵襯底，并在所述氮化鎵襯底上沉積漂移層。

9.如權利要求7所述的靜電感應晶體管的制備方法，其特征在于，步驟S30具體包括：

S31、在所述氮化鎵襯底上所述氮化鎵溝道層的同側，沉積第一絕緣層，所述第一絕緣層環繞所述氮化鎵溝道層設置；

S32、在所述氮化鎵溝道層的周向，所述第一絕緣層背離所述氮化鎵襯底層的一側，沉積環繞所述氮化鎵溝道層的柵極；

S33、在所述第一絕緣層背離所述氮化鎵襯底的一側，沉積第二絕緣層，所述第二絕緣層環繞所述柵極設置。