纳米孔栅极掺杂制备的常关型HEMT器件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米孔栅极掺杂制备的常关型HEMT器件及制备方法，所述器件包括从下到上依次排布的硅衬底、GaN外延层和AlGaN势垒层，AlGaN势垒层上表面具有纳米孔栅结构，纳米孔栅结构掺杂有金属镁，形成p型AlGaN层，AlGaN势垒层上表面的两端接触有源极和漏极，p型AlGaN层的上表面接触有栅极。本发明专利技术利用感应耦合等离子体刻蚀机（ICP）对光刻制备的纳米栅电极接触窗口区域进行刻蚀处理形成纳米栅结构，通过掺杂来实现常关型GaN HEMT器件。该制备方法对于抑制电流衰减，实现大饱和电流常关型GaN HEMT器件有重要意义。

The preparation and method of the normally closed HEMT devices doped with nanopore gate

【技术实现步骤摘要】
纳米孔栅极掺杂制备的常关型HEMT器件及制备方法
本专利技术属于半导体器件
，具体涉及纳米孔栅极掺杂制备的常关型HEMT器件及制备方法。
技术介绍
在微波功率放大器和低噪音功率放大器领域，常关型HEMT器件由于不需要负电压操控，极大的降低了电路的复杂性和成本。在高功率开关领域凭借其电路的安全性也成为市场的宠儿。目前制备常关型HEMT器件的方法中最成熟的主要是通过降低势垒层的厚度来实现，其中又以降低栅极正下方势垒层的厚度为主，栅极下方势垒层厚度的减少会进一步减弱该处的极化效应，降低二维电子气的浓度使器件达到关断状态。该方法能够提高HEMT器件的高频性能，减少器件的短沟道效应。但是由于该方法对刻蚀精度的要求较高，工艺的稳定性和重复性较差，造成器件的阈值电压可控性较差，另外刻蚀造成的损伤大会严重影响器件的性能，造成严重的栅极漏电以及低的饱和电流情况发生。CN109888013A公开了一种镁掺杂制备的增强型GaN基HEMT器件及其制备方法，但是该方法目前还存在掺杂浓度过高过深造成沟道二维电子气破坏的问题，进而影响器件的饱和电流，造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳米孔栅极掺杂制备的常关型的HEMT器件，其特征在于，包括从下到上依次排布的硅衬底、GaN外延层和AlGaN势垒层，AlGaN势垒层上表面具有纳米孔栅结构，纳米孔栅结构掺杂有金属镁，形成p型AlGaN层，AlGaN势垒层上表面的两端接触有源极和漏极，p型AlGaN层的上表面接触有栅极。/n

【技术特征摘要】
1.纳米孔栅极掺杂制备的常关型的HEMT器件，其特征在于，包括从下到上依次排布的硅衬底、GaN外延层和AlGaN势垒层，AlGaN势垒层上表面具有纳米孔栅结构，纳米孔栅结构掺杂有金属镁，形成p型AlGaN层，AlGaN势垒层上表面的两端接触有源极和漏极，p型AlGaN层的上表面接触有栅极。


2.一种纳米孔栅极掺杂制备权利要求1所述的常关型的HEMT器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在AlGaN势垒层上光刻，制备出纳米孔栅电极光刻接触窗口区域，得到含纳米孔栅电极光刻接触窗口的器件；
（2）对步骤（1）所述纳米孔栅电极光刻接触窗口区域进行刻蚀处理，制备出刻蚀处理后的纳米孔接触窗口区域，得到刻蚀处理的器件；
（3）在步骤（2）所述刻蚀处理的纳米孔接触窗口区域蒸镀金属镁，得到含金属镁的器件；
（4）对步骤（3）所述含金属镁的器件上未曝光的光刻胶进行剥离处理，得到剥离处理后的器件；
（5）对步骤（4）所述剥离处理后的器件进行热掺杂处理，制备出P型AlGaN掺杂层，得到热掺杂处理后的器件；
（6）在步骤（5）所述热掺杂处理后的器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，万利军，孙佩椰，阙显沣，姚书南，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44