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摘要:本发明公开了一种增强型GaNHEMT器件的制备方法,包括在衬底层表面依次生长缓冲层、沟道层、势垒层以及p‑GaN帽层,得到外延结构,沟道层与势垒层形成异质结,沟道层与势垒层形成异质结的界面形成二维电子气作为导电沟道;对部分p‑GaN帽层进行电子束辐照,激活其中的Mg杂质,得到P型GaN栅;在P型GaN栅上制备栅金属电极,二维电子气导电沟道受到P型GaN栅和栅金属电极调控;本发明通过电子束选择性激活p‑GaN帽层制备得到p型GaN栅,有效减少常规增强型GaNHEMT器件制造过程中刻蚀损伤对二维电子气密度和器件动态特性的影响,有利于提高器件的饱和电流,减小器件的动态导通电阻,增强器件的可靠性。
主权项:1.一种增强型GaNHEMT器件的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1:采用金属有机物化学气相沉积MOCVD工艺在衬底层1表面依次生长缓冲层2、沟道层3、势垒层4以及p-GaN帽层5,得到外延结构;步骤2:采用光刻胶反转工艺在步骤1的外延结构表面进行光刻,得到栅极区域的光刻胶图案;然后通过电子束蒸发工艺继续在外延结构表面沉积一层Au,剥离后得到栅极区域以外的掩膜层;步骤3:采用电子束设备在步骤2的外延结构表面未被掩膜层覆盖的栅极区域进行电子束辐照,激活其中的Mg杂质,然后对掩膜层进行清洗后得到p型GaN栅6;步骤4:采用光刻胶工艺在步骤3得到的结构表面进行光刻,得到台面区域的光刻胶图案;然后采用半导体材料刻蚀机ICP进行刻蚀,刻蚀深度从p-GaN帽层5开始直至刻蚀掉部分沟道层3,形成台面隔离;步骤5:采用光刻胶反转工艺在步骤4得到的结构表面进行光刻,得到源漏电极区域以外的光刻胶图案;然后采用半导体材料刻蚀机ICP进行刻蚀,去除掉源漏电极区域的p-GaN和AlGaN;然后采用电子束蒸发工艺进行金属蒸镀,剥离后得到源电极7和漏电极8;步骤6:对步骤5得到的器件在N2氛围下进行快速热退火,使源电极7和漏电极8与势垒层4形成欧姆接触;步骤7:采用光刻胶反转工艺在步骤6得到的结构表面进行光刻,得到栅金属电极以外的光刻胶图案;然后采用电子束蒸发工艺进行金属蒸镀,剥离后得到栅金属电极9;栅金属电极9与p型GaN栅6形成肖特基接触,通过p型GaN栅6耗尽下方沟道层3中的二维电子气,最终得到一种增强型GaNHEMT器件。
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百度查询: 西安电子科技大学 西安电子科技大学广州研究院 一种增强型GaN HEMT器件的制备方法
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