[發明專利]氮化鎵半導體器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202110335610.7
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113035712A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 李啓珍;黃敬源
• 申請（專利權）人: 英諾賽科（珠海）科技有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335;H01L29/06;H01L29/20;H01L29/201;H01L29/207;H01L29/778
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 薛飛飛;黃國豪

1.氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于，包括：

采用非本征摻雜劑通過外部碳摻雜法在緩沖層與溝道層之間形成碳摻雜層；

所述外部碳摻雜法的生長條件為：襯底表面溫度大于或等于900℃，生長壓力大于或等于50mbar以及Ⅴ/Ⅲ比大于或等于200。

2.根據權利要求1所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述碳摻雜層包括碳摻雜高阻層和非故意摻雜層，所述碳摻雜高阻層的碳濃度大于所述非故意摻雜層的碳濃度,所述非故意摻雜層位于所述緩沖層與所述碳摻雜高阻層之間。

3.根據權利要求1所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述碳摻雜層包括碳摻雜高阻層和非故意摻雜層，所述碳摻雜高阻層的碳濃度大于所述非故意摻雜層的碳濃度,所述非故意摻雜層位于所述碳摻雜高阻層內。

4.根據權利要求3所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述碳摻雜高阻層包括碳摻雜超晶格層和碳摻雜氮化鎵層，所述碳摻雜超晶格層為碳摻雜氮化鎵超晶格層、碳摻雜鋁鎵氮超晶格層或碳摻雜氮化鋁超晶格層。

5.根據權利要求4所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述非故意摻雜層位于所述碳摻雜超晶格層和碳摻雜氮化鎵層之間。

6.根據權利要求4所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述碳摻雜超晶格層的數量為至少兩層，所述非故意摻雜層位于相鄰兩個所述碳摻雜超晶格層之間，所述碳摻雜氮化鎵層位于最上層的碳摻雜超晶格層的上方。

7.根據權利要求2至6任一項所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述非故意摻雜層為非故意摻雜氮化鎵層、非故意摻雜鋁鎵氮層、非故意摻雜氮化鎵超晶格層、非故意摻雜鋁鎵氮超晶格層或非故意摻雜氮化鋁超晶格層。

8.根據權利要求2至6任一項所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述非故意摻雜層的碳濃度小于5E18個原子/cm³，所述碳摻雜高阻層的碳濃度大于5E18個原子/cm³。

9.根據權利要求2至6任一項所述的氮化鎵半導體器件的制備方法，其特征在于：

所述非本征摻雜劑為丙烷、甲烷和乙烯中的一種或多種；

形成所述碳摻雜高阻層所采用的外部摻雜法的生長條件如下：襯底表面溫度為1000℃，生長壓力為50mbar，Ⅴ/Ⅲ比為1890；

形成所述非故意摻雜層所采用的外部摻雜法的生長條件如下：襯底表面溫度為1050℃，生長壓力為200mbar，Ⅴ/Ⅲ比為400。

10.氮化鎵半導體器件，其特征在于，包括襯底以及依次形成在所述襯底上的緩沖層、碳摻雜層、溝道層和勢壘層；

所述碳摻雜層采用權利要求1至9任一項所述的氮化鎵半導體器件的制備方法制作而成。