一种高电子迁移率晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高电子迁移率晶体管及其制备方法，属于半导体技术领域。高电子迁移率晶体管包括衬底、沟道层、势垒层、源极、漏极和栅极，沟道层和势垒层依次层叠在衬底上，源极、漏极和栅极分别设置在势垒层上，源极和漏极均与势垒层形成欧姆接触，栅极与势垒层形成肖特基接触；沟道层包括第一子层和插入在第一子层中的第二子层，第一子层为未掺杂的GaN层，第二子层为Bi2O2Se薄膜。本发明专利技术通过在未掺杂的GaN层中插入Bi2O2Se薄膜形成沟道层，可以有效改善势垒层中三元化合物掺杂浓度不一致而造成的载流子分布不均匀的问题，提升高电子迁移率晶体管的均匀性和一致性。

A High Electron Mobility Transistor and Its Preparation Method

The invention discloses a high electron mobility transistor and a preparation method thereof, which belongs to the field of semiconductor technology. High electron mobility transistors include substrates, channel layers, barrier layers, source layers, drains and gates. Channel layers and barrier layers are stacked on the substrate in turn. Sources, drains and gates are located on the barrier layer respectively. Both source and drain are in ohmic contact with the barrier layer, and the gate is in Schottky contact with the barrier layer. Channel layers include the first sublayer and the first sublayer inserted in the first sublayer. The first sub-layer is undoped GaN layer and the second sub-layer is Bi2O2Se film. By inserting Bi2O2Se thin film into the undoped GaN layer to form a channel layer, the method can effectively improve the carrier distribution uneven caused by the inconsistent doping concentration of ternary compounds in the barrier layer, and improve the uniformity and consistency of high electron mobility transistors.

【技术实现步骤摘要】
一种高电子迁移率晶体管及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种高电子迁移率晶体管。
技术介绍
高电子迁移率晶体管(英文：Highelectronmobilitytransistor，简称：HEMT)是场效应晶体管的一种，它使用两种具有不同能隙的材料形成异质结，为载流子提供沟道。氮化镓(GaN)基材料具有宽带隙、高电子迁移率、耐高压、抗辐射、易形成异质结构、自发极化效应大的特点，适合制备HEMT等新一代高频大功率微电子器件和电路。目前GaN基材料及器件是全球半导体领域研究的前沿和热点，在军民领域具有重大的应用前景。现有的高电子迁移率晶体管包括衬底、沟道层、势垒层、源极、漏极和栅极，沟道层和势垒层依次层叠在衬底上，源极、漏极和栅极分别设置在势垒层上，源极和漏极均与势垒层形成欧姆接触，栅极与势垒层形成肖特基接触。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：沟道层的材料采用氮化镓(GaN)，势垒层的材料采用氮化铝镓(AlGaN)，AlGaN和GaN的异质结界面处形成有高浓度、高迁移率的二维电子气。但是多元化合物的掺杂情况不稳定，很容易出现各个区域的掺杂浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高电子迁移率晶体管，所述高电子迁移率晶体管包括衬底、沟道层、势垒层、源极、漏极和栅极，所述沟道层和所述势垒层依次层叠在所述衬底上，所述源极、所述漏极和所述栅极分别设置在所述势垒层上，所述源极和所述漏极均与所述势垒层形成欧姆接触，所述栅极与所述势垒层形成肖特基接触；其特征在于，所述沟道层包括第一子层和插入在所述第一子层中的第二子层，所述第一子层为未掺杂的GaN层，所述第二子层为Bi2O2Se薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种高电子迁移率晶体管，所述高电子迁移率晶体管包括衬底、沟道层、势垒层、源极、漏极和栅极，所述沟道层和所述势垒层依次层叠在所述衬底上，所述源极、所述漏极和所述栅极分别设置在所述势垒层上，所述源极和所述漏极均与所述势垒层形成欧姆接触，所述栅极与所述势垒层形成肖特基接触；其特征在于，所述沟道层包括第一子层和插入在所述第一子层中的第二子层，所述第一子层为未掺杂的GaN层，所述第二子层为Bi2O2Se薄膜。2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述第二子层与所述第一子层设置所述源极、所述漏极和所述栅极的表面之间的距离为1nm～5nm。3.根据权利要求2所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述第二子层的厚度为2nm～7nm。4.根据权利要求3所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述第一子层的厚度为所述第二子层的厚度的5倍～15倍。5.根据权利要求1～4任一项所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括成核层，所述成核层为未掺杂的AlN层，所述成核层设置在所述衬底和所述沟道层之间。6.根据权利要求5所述的高电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群，郭炳磊，葛永晖，吕蒙普，胡加辉，李鹏，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33