[發明專利]一種基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件及制備方法

在審

• 申請號: 202110769587.2
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113594226A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 馬曉華;劉思佳;宓珉瀚;王鵬飛;張濛;侯斌;楊凌;周雨威
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/10;H01L29/778;H01L21/336
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件，其特征在于，包括：

襯底層(1)；

緩沖層(2)，位于所述襯底層(1)上；

源電極(3)，位于所述緩沖層(2)的一端；

漏電極(4)，位于所述緩沖層(2)的另一端；

勢壘層(5)，位于所述緩沖層(2)上，且位于所述源電極(3)和所述漏電極(4)之間，其中，所述勢壘層(5)上設置有沿柵寬方向間隔排列的由離子注入形成的若干納米線結構(51)，若干所述納米線結構(51)與未注入區域具有不同的柵控能力以形成不同的閾值電壓；

柵電極(6)，位于所述勢壘層(5)上且位于若干所述納米線結構(51)上。

2.根據權利要求1所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件，其特征在于，所述納米線結構(51)的深度小于所述緩沖層(2)與所述勢壘層(5)形成的溝道的深度。

3.根據權利要求1所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件，其特征在于，所述納米線結構(51)的深度大于所述緩沖層(2)與所述勢壘層(5)形成的溝道的深度。

4.根據權利要求1所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件，其特征在于，沿所述柵寬方向上，所述納米線結構(51)與未注入區域的比例相同，或者所述納米線結構(51)與未注入區域的比例呈周期性變化。

5.根據權利要求1所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件，其特征在于，沿所述柵寬方向上，若干所述納米線結構(51)的寬度相同，相同寬度的所述納米線結構(51)呈周期性排列，或者若干所述納米線結構(61)的寬度不同，不同寬度的若干所述納米線結構(51)周期性排列。

6.根據權利要求1所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件，其特征在于，還包括：絕緣層(7)，位于所述勢壘層(5)的表面，所述柵電極(6)位于所述絕緣層(7)上且位于所述若干所述納米線結構(51)的上方。

7.根據權利要求1所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件，其特征在于，還包括鈍化層(8)和金屬互連層(9)，其中，

所述鈍化層(8)覆蓋在所述源電極(4)、所述漏電極(5)和所述勢壘層(6)上，其中，所述鈍化層(8)中貫穿有柵槽，且若干所述納米線結構(61)位于所述柵槽下方，所述柵電極(6)位于所述柵槽中和所述鈍化層(8)的表面；

所述金屬互連層(9)貫穿所述鈍化層(8)且位于所述源電極(3)、所述漏電極(4)和所述柵電極(6)的上方。

8.一種基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件的制備方法，其特征在于，包括步驟：

S1、獲取外延基片，外延基片包括依次層疊的襯底層(1)、緩沖層(3)和勢壘層(5)；

S2、在所述緩沖層(2)上的一端制備源電極(3)，在所述緩沖層(2)上的另一端制備漏電極(4)；

S3、在器件表面沉積掩膜層(52)；

S4、在所述掩膜層(52)表面制備納米線結構圖形(53)，并刻蝕所述納米線結構圖形(53)區域的所述掩膜層(52)，形成離子注入掩模版，其中，所述離子注入掩膜版上形成由若干間隔排列的凹槽(54)；

S5、利用所述離子注入掩模版，通過所述凹槽(54)所述在所述勢壘層(5)上進行離子注入，形成沿柵寬方向間隔排列的若干納米線結構(51)，其中，若干所述納米線結構(51)與無離子注入區域具有不同的柵控能力以形成不同的閾值電壓；

S6、在所述納米線結構(51)上制備柵電極(6)。

9.根據權利要求8所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件的制備方法，其特征在于，所述離子注入的注入離子包括氟離子、氬離子中的一種或多種。

10.根據權利要求8所述的基于平面納米線溝道的高線性HEMT器件的制備方法，其特征在于，步驟S6和步驟S8之間還包括步驟：

在所述勢壘層(5)的表面制備絕緣層(7)。