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申请/专利权人:浙江集迈科微电子有限公司
摘要:本发明提供一种绝缘衬底上硅与III‑V族器件的单片异质集成结构及其制备方法,所述制备方法可以采用基于Si的绝缘衬底进行异质集成,Si衬底具有价格和成本优势;利用自硅膜侧面横向生长GaN层,通过减少生长基底与GaN层的接触面积,可以减少由GaN外延层与基底之间晶格失配和热失配所致的应力累积,由此降低产生穿透位错的概率,有利于获得高质量的外延层。基于所述制备方法所得的绝缘衬底上硅与III‑V族器件的单片异质集成结构可以制备共源共栅级联型GaN基器件,有利于器件的小型化和发挥GaN共源共栅器件在功率增益和稳定性方面的优势。
主权项:1.一种绝缘衬底上硅与III-V族器件的单片异质集成结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:提供一绝缘体上硅衬底结构,图形化所述绝缘体上硅衬底结构的顶层硅以形成至少一硅台阶,所述硅台阶的四周下方显露所述绝缘体上硅衬底结构的埋氧层:于所述硅台阶覆盖介质层,图形化所述介质层的顶表面,以形成显露所述硅台阶一部分表面的开口;藉由所述开口各向异性刻蚀所述硅台阶以去除所述开口正下方的硅台阶,并进一步横向去除所述开口侧下方的部分硅台阶以形成一横向空腔,所述横向空腔远离所述开口的一端保留硅膜,其中采用TMAH腐蚀液各向异性刻蚀所述硅台阶,以于所述硅膜的侧面裸露出Si(111)面;于所述横向空腔内选择性地自所述硅膜的侧面横向生长GaN层,所述GaN层在横向方向上具有如下的长度:所述长度不超过所述硅膜与所述开口之间的间距,以使所述GaN层保持横向生长方式;去除所述介质层以显露出所述硅膜和所述GaN层;选择性地于所述GaN层上形成AlGaN势垒层;于所述AlGaN势垒层上形成源极、漏极和栅极,以得到GaN器件。
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