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申请/专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

摘要：本发明公开了一种全垂直型Si基GaNUMOSFET功率器件及其制备方法。所述全垂直型Si基GaNUMOSFET功率器件包括：硅衬底，以及，主要由N+源区层、N‑漂移层和P+沟道层构成的金属氧化物半导体场效应晶体管结构；所述N+源区层、N‑漂移层和P+沟道层沿逐渐远离硅衬底的方向依次叠设在硅衬底上；所述硅衬底与N+源区层及漏极电连接，所述P+沟道层与源极电性配合，且所述P+沟道层及N‑漂移层内分布有与栅极配合的槽状结构。本发明通过电化学方法或激光剥离方法将外延结构的蓝宝石衬底去除，在倒装键合后的Si衬底上的GaN外延结构上制作器件，实现全垂直型Si基GaNUMOSFET；本发明提供的全垂直型Si基GaNUMOSFET充分利用GaN材料高临界电场和高迁移率的同时又降低了器件制备成本，有利于器件的产业化。

主权项：1.一种全垂直型Si基GaNUMOSFET功率器件，其特征在于包括：硅衬底，以及，主要由N+源区层、N-漂移层和P+沟道层构成的金属氧化物半导体场效应晶体管结构；所述N+源区层、N-漂移层和P+沟道层沿逐渐远离硅衬底的方向依次叠设在硅衬底上；所述硅衬底与N+源区层及漏极电连接，所述P+沟道层与源极电性配合，且所述P+沟道层及N-漂移层内分布有与栅极配合的槽状结构；其中，所述全垂直型Si基GaNUMOSFET功率器件是由如下制备方法获得的：在第一衬底上生长形成外延结构，所述外延结构包括依次形成的第一半导体层和或第二半导体层、第五半导体层、第六半导体层和第七半导体层，其中所述第五半导体层、第六半导体层与第七半导体层配合形成金属氧化物半导体场效应晶体管结构，所述第一半导体层、第二半导体层、第五半导体层、第六半导体层、第七半导体层分别为缓冲层、电化学牺牲层、P+沟道层、N-漂移层、N+源区层；将第七半导体层与第二衬底键合，且所述第七半导体层与第二衬底电性配合，所述第二衬底为Si衬底；将第一半导体层和或第二半导体层整体或部分去除，从而使第一衬底与外延结构分离；对所述外延结构内与栅极相应的区域进行加工，从而形成与栅极配合的槽状结构，所述槽状结构贯穿第五半导体层且局部进入第六半导体层；制作栅极、源极及漏极，并使所述漏极与第二衬底电连接，所述第五半导体与源极电性配合。

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