【技术实现步骤摘要】
具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS-HEMT器件及其制备方法
本专利技术涉及MOS-HEMT器件，更具体地说涉及一种具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS-HEMT器件及其制备方法，GaN基MOS-HEMT器件可用于电力电子和微波通信等领域，本专利技术属于半导体
技术介绍
随着现代武器装备和航空航天、核能、通信技术、汽车电子、开关电源的发展，对半导体性能提出了更高的要求。GaN及GaN系材料作为第三代宽禁带半导体材料的代表，具有禁带宽度大(3.4eV)、电子饱和速率高(2×107cm/s)、击穿场强高，热导率高和耐腐蚀等特点，被认为是高压高频大功率电子器件的极佳材料。另外，GaN可以与AlGaN形成调制摻杂的AlGaN/GaN异质结结构，该结构能在室温下形成高电子浓度与高电子迁移率的二维电子气，这使得AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)成为氮化镓领域最为重要的器件类型之一。由于AlGaN/GaN晶体外延表面缺陷、金属/半导体肖特基接触质量等原因，传统肖特基栅结构的HEMT器件存在栅极漏电严重，栅极工作电压摆幅小等缺点，严重限制...
【技术保护点】
1.具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，包括AlGaN/GaN异质结外延层、第一栅介质层、第二栅介质层、栅电极和源漏电极；所述AlGaN/GaN异质结外延层自下而上包括衬底、氮化物成核层、氮化物缓冲层、GaN沟道层和AlGaN势垒层；所述第一栅介质层为覆盖在AlGaN/GaN异质结外延层上的SiO2薄膜，第一栅介质层的厚度为5‐15nm；所述第二栅介质层为覆盖在第一栅介质层上的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物为Al2O3、Ga2O3、HfO2或TiOx，第二栅介质层的厚度为5‐15nm；所述第一栅介质层、第二栅介质层与AlGaN/GaN异质...
【技术特征摘要】
1.具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，包括AlGaN/GaN异质结外延层、第一栅介质层、第二栅介质层、栅电极和源漏电极；所述AlGaN/GaN异质结外延层自下而上包括衬底、氮化物成核层、氮化物缓冲层、GaN沟道层和AlGaN势垒层；所述第一栅介质层为覆盖在AlGaN/GaN异质结外延层上的SiO2薄膜，第一栅介质层的厚度为5‐15nm；所述第二栅介质层为覆盖在第一栅介质层上的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物为Al2O3、Ga2O3、HfO2或TiOx，第二栅介质层的厚度为5‐15nm；所述第一栅介质层、第二栅介质层与AlGaN/GaN异质结外延层形成MOS结构；所述源漏电极为在AlGaN势垒层面上间隔设置的源电极和漏电极；在源电极和漏电极之间设有栅电极，所述栅电极设置在第二栅介质层上。2.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的栅电极和源漏电极的厚度都为100‐300nm。3.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的栅电极和源漏电极的横截面都为圆形。4.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的栅电极横截面为矩形，长为50‐2000μm，宽2‐10μm。5.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的衬底、氮化物成核层、氮化物缓冲层、GaN沟道层和AlGaN势垒层的厚度分别为0.5‐2mm、0.2‐1μm、500‐2500nm、100‐500nm和10‐30nm。6.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的衬底为圆形薄片，直径为4inch‐10inch。7.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的SiO2薄膜由等离子增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD沉积)形成。8.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪，陈迪涛，周泉斌，耿魁伟，
申请(专利权)人：中山市华南理工大学现代产业技术研究院，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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