[發(fā)明專利]一種氧化鎵晶體管及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110125086.0
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112885893A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于洪宇;曾凡明;葛琪;汪青
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/24;H01L29/778;H01L21/335;H01L21/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種氧化鎵晶體管，其特征在于，所述氧化鎵晶體管包括由襯底依次連接的Ga₂O₃層以及(Al_xGa_1-x)₂O₃層，所述(Al_xGa_1-x)₂O₃層內(nèi)部摻雜有摻雜元素，0＜x＜1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎵晶體管，其特征在于，所述摻雜元素的摻雜濃度由所述Ga₂O₃層與(Al_xGa_1-x)₂O₃層的接觸面至所述(Al_xGa_1-x)₂O₃層中心處逐漸升高；

優(yōu)選地，所述摻雜元素的摻雜濃度在所述Ga₂O₃層與(Al_xGa_1-x)₂O₃層的接觸面為0cm^-3；

優(yōu)選地，所述摻雜元素的摻雜濃度在所述(Al_xGa_1-x)₂O₃層中心處為1×10¹⁸～1×10¹⁹cm^-3。

優(yōu)選地，所述摻雜元素包括Si、Ge或Sn中的任意一種或至少兩種的組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化鎵晶體管，其特征在于，所述襯底包括Fe摻雜的(010)β-Ga₂O₃襯底；

優(yōu)選地，所述Ga₂O₃層包括β-Ga₂O₃層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的氧化鎵晶體管，其特征在于，所述襯底的厚度為600～700μm；

優(yōu)選地，所述Ga₂O₃層的厚度為60～80nm；

優(yōu)選地，所述(Al_xGa_1-x)₂O₃層的厚度為20～30nm。

5.一種權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的氧化鎵晶體管的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

在襯底上采用氧等離子體輔助的分子束外延方法生長Ga₂O₃層，在所述Ga₂O₃層上繼續(xù)采用氧等離子體輔助的分子束外延方法生長(Al_xGa_1-x)₂O₃層，所述(Al_xGa_1-x)₂O₃層生長過程中由生長起始階段漸變摻雜摻雜元素至(Al_xGa_1-x)₂O₃生長至中心處。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，生長所述Ga₂O₃層過程中Ga的流量為7×10^-8～9×10^-8Torr；

優(yōu)選地，所述氧等離子體的功率為200～400W；

優(yōu)選地，反應(yīng)腔室的壓力為1×10^-5～2×10^-5Torr。