[發明專利]一種平面摻雜磷化銦基高電子遷移率晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202210116368.9
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114582973A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 楊林安;陳堯;胡嘯林;岳航博;馬曉華;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/205;H01L21/335
• 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: 王萌

本發明公開了一種平面摻雜磷化銦基高電子遷移率晶體管及其制備方法，所述晶體管包括：半絕緣InP襯底、未摻雜InAlAs緩沖層、未摻雜InP副溝道、下delta?doping層、未摻雜InGaAs溝道、未摻雜InAlAs隔離層、上delta?doping層、未摻雜InAlAs勢壘層、n⁺InGaAs源極帽層、n⁺InGaAs漏極帽層、源極電極、漏極電極、鈍化層和柵極電極。本發明能夠提高InP基HEMT的擊穿電壓，并保持較高的輸出特性和截止頻率，提高晶體管均勻性和重復性的穩定性，能夠滿足InP基電子器件在低功耗低噪聲、數字電路領域的應用要求。

技術領域

本發明屬于電子技術領域，具體涉及一種平面摻雜磷化銦基高電子遷移率晶體管及其制備方法。

背景技術

隨著太赫茲技術的發展，高電子遷移率晶體管(HEMT，High Electron MobilityTransistor)需要盡可能滿足太赫茲頻段的需求。其中，太赫茲的頻率范圍為0.1THz到10THz，介于微波與紅外之間。

在現有技術中，通常HEMT的材料通常使用砷化鎵GaAs，然而，基于GaAs的HEMT工作頻率較低，無法滿足太赫茲頻段的需求。另外，基于氮化鎵GaN材料的HRMT，雖然可以滿足太赫茲頻段，但其電子遷移率較低且噪聲性能較差，無法在低電壓與低功率的場景下，保持良好的器件特性。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種平面摻雜磷化銦基高電子遷移率晶體管及其制備方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種平面摻雜磷化銦基高電子遷移率晶體管，所述晶體管包括：半絕緣InP襯底、未摻雜InAlAs緩沖層、未摻雜InP副溝道、下delta-doping層、未摻雜InGaAs溝道、未摻雜InAlAs隔離層、上delta-doping層、未摻雜InAlAs勢壘層、n⁺InGaAs源極帽層、n⁺InGaAs漏極帽層、源極電極、漏極電極、鈍化層和柵極電極；其中，未摻雜InAlAs緩沖層位于半絕緣InP襯底上方；未摻雜InP副溝道位于未摻雜InAlAs緩沖層上方；未摻雜InP副溝道包括第一未摻雜InP副溝道和第二未摻雜InP副溝道；第二未摻雜InP副溝道位于第一未摻雜InP副溝道上方；下delta-doping層位于第一未摻雜InP副溝道和第二未摻雜InP副溝道之間；未摻雜InGaAs溝道位于第二未摻雜InP副溝道上方；未摻雜InAlAs隔離層位于未摻雜InGaAs溝道上方；上delta-doping層位于未摻雜InAlAs隔離層上方；未摻雜InAlAs勢壘層位于上delta-doping層上方；n⁺InGaAs源極帽層位于未摻雜InAlAs勢壘層上方的一側；n⁺InGaAs漏極帽層位于未摻雜InAlAs勢壘層上方的另一側；源極電極位于n⁺InGaAs源極帽層上方；漏極電極位于n⁺InGaAs漏極帽層上方；鈍化層位于n⁺InGaAs源極帽層、源極電極與n⁺InGaAs漏極帽層、漏極電極之間；鈍化層呈凹型結構，凹型結構兩端分別與n⁺InGaAs源極帽層、源極電極、n⁺InGaAs漏極帽層、漏極電極的內側相接觸；其中，一端與n⁺InGaAs源極帽層內側的全部區域、源極電極內側的部分區域相接觸，另一端與n+InGaAs漏極帽層內側的全部區域、漏極電極內側的部分區域相接觸；所述凹型結構的凹陷區域中間包括柵區域凹槽；柵極電極位于柵區域凹槽并接觸未摻雜InAlAs勢壘層，且厚度大于柵區域凹槽的厚度。