具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质结场效应晶体管制造技术

本发明专利技术涉及半导体技术。本发明专利技术解决了现有氮化镓基异质结场效应晶体管为耗尽型器件，而没有一种相对可靠的增强型器件的问题，提供了一种具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质结场效应晶体管，其技术方案可概括为：与现有的GaN MIS-HFET器件相比，本发明专利技术的具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质结场效应晶体管在其铝铟镓氮缓冲层及沟道层之间具有氮化铝背势垒层，且沟道层为复合沟道层。本发明专利技术的有益效果是，提高了可靠性，且可重复性高，适用于氮化镓基异质结场效应晶体管。

【技术实现步骤摘要】
具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质结场效应晶体管
本专利技术涉及半导体技术，特别涉及氮化镓(GaN)基异质结场效应晶体管应变N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)。
技术介绍
氮化镓(GaN)基异质结场效应晶体管(HFET)具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和速度高、导热性能好、抗辐射和良好的化学稳定性等优异特性，同时氮化镓材料可以与铝镓氮(AlGaN)等材料形成具有高浓度和高迁移率的二维电子气异质结沟道，因此特别适用于高压、大功率和高温应用，是电力电子应用最具潜力的晶体管之一。现有技术普通GaNHFET(氮化镓基异质结场效应晶体管)结构，主要包括衬底，氮化镓(GaN)缓冲层，氮化镓沟道层，铝镓氮(AlGaN)势垒层以及铝镓氮(AlGaN)势垒层上形成的源极、漏极和栅极，其中源极和漏极与铝镓氮(AlGaN)势垒层形成欧姆接触，栅极与铝镓氮(AlGaN)势垒层形成肖特基接触。但是对于普通GaNHFET而言，由于AlGaN/GaN异质结构间天然存在很强的二维电子气(2DEG)沟道，所以在零偏压下器件处于导通状态，为耗尽型器件。而耗尽型器件的应用存在一定局限性，要使耗尽型本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质结场效应晶体管，包括衬底、铝铟镓氮缓冲层、铝铟镓氮势垒层、绝缘介质层、源极、漏极及栅极，所述铝铟镓氮缓冲层设置在衬底上方，绝缘介质层、源极及漏极设置在铝铟镓氮势垒层上方，源极及漏极分别与铝铟镓氮势垒层形成欧姆接触，栅极设置在绝缘介质层上方，与绝缘介质层形成肖特基接触，其特征在于，还包括设置在铝铟镓氮缓冲层上方的氮化铝背势垒层，以及设置在氮化铝背势垒层上方的复合沟道层，铝铟镓氮势垒层设置在复合沟道层上方，所述复合沟道层由氮化镓沟道和铝铟镓氮沟道组成，所述铝铟镓氮沟道在复合沟道层中位于栅极正下方位置，复合沟道层中其余位置为氮化镓沟道。

【技术特征摘要】
1.具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质结场效应晶体管，包括衬底、铝铟镓氮缓冲层、铝铟镓氮势垒层、绝缘介质层、源极、漏极及栅极，所述铝铟镓氮缓冲层设置在衬底上方，绝缘介质层、源极及漏极设置在铝铟镓氮势垒层上方，源极及漏极分别与铝铟镓氮势垒层形成欧姆接触，栅极设置在绝缘介质层上方，与绝缘介质层形成肖特基接触，其特征在于，还包括设置在铝铟镓氮缓冲层上方的氮化铝背势垒层，以及设置在氮化铝背势垒层上方的复合沟道层，铝铟镓氮势垒层设置在复合沟道层上方，所述复合沟道层由氮化镓沟道和铝铟镓氮沟道组成，所述铝铟镓氮沟道在复合沟道层中位于栅极正下方位置，复合沟道层中其余位置为氮化镓沟道，所述铝铟镓氮沟道为AlbIncGadN沟道，其中，b+c+d＝1，0＜b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1。2.根据权利要求1所述具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质结场效应晶体管，其特征在于，所述氮化铝背势垒层的厚度范围为1nm至10nm。3.根据权利要求1所述具有复合沟道层的氮化镓基增强型异质...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江锋，潘沛霖，陈南庭，刘东，于奇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51