一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法，该制备方法包括制备薄膜衬底结构；在每个籽晶结构上依附籽晶结构的形状生长一微米柱；在每个微米柱上依附微米柱的形状生长一功能层；在所有功能层上生长一层具有平滑表面的半导体薄膜层；在半导体薄膜层上制作源极和栅极；在远离源极和栅极的半导体薄膜层的一面制作漏极。本发明专利技术将栅极和漏极分别制作在半导体薄膜层的两面，所制备的二维电子气沟道不仅具有和半导体薄膜层的平面平行的部分，同时也具有和半导体薄膜层的平面纵向排布的部分，形成具有三维结构的HEMT器件，栅极和漏极之间的击穿电压即为半导体薄膜层厚度和材料决定的击穿电压，源极和漏极之间的击穿电压即为半导体薄膜层厚度和材料决定的击穿电压。

A preparation method of HEMT with three-dimensional structure

【技术实现步骤摘要】
一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法
本专利技术属于半导体
，具体涉及一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法。
技术介绍
GaN材料系列主要包含GaN、BN和AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)合金材料。GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场，是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。同时GaN材料系列也是一种理想的短波长发光器件材料，GaN及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围。自从1991年日本研制出同质结GaN蓝色LED之后，InGaN/AlGaN双异质结超亮度蓝色LED、InGaN单量子阱GaNLED相继问世。正因为GaN材料系列的诸多卓越性能，作为第三代半导体的重要半导体材料之一，其研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点。采用GaN材料制作的HEMT(HighElectronMobilityTransistor，高电子迁移率晶体管)器件，由于AlGaN和GaN组成的异质结具有极高电子迁移率的二维电子气，因此能在具有优良高温、高压特性的同时具有极佳的高频特性。而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括：/n制备薄膜衬底结构，所述薄膜衬底结构包括衬底层和若干籽晶结构，所述若干籽晶结构位于所述衬底层上；/n在每个所述籽晶结构上依附所述籽晶结构的形状生长一微米柱；/n在每个所述微米柱上依附所述微米柱的形状生长一功能层，所述功能层包括层叠的沟道层和势垒层；/n在所有所述功能层上生长一层具有平滑表面的半导体薄膜层；/n在所述半导体薄膜层上制作源极和栅极；/n在远离所述源极和所述栅极的所述半导体薄膜层的一面制作漏极。/n

【技术特征摘要】
20180725 CN 20181082304231.一种具有三维结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括：
制备薄膜衬底结构，所述薄膜衬底结构包括衬底层和若干籽晶结构，所述若干籽晶结构位于所述衬底层上；
在每个所述籽晶结构上依附所述籽晶结构的形状生长一微米柱；
在每个所述微米柱上依附所述微米柱的形状生长一功能层，所述功能层包括层叠的沟道层和势垒层；
在所有所述功能层上生长一层具有平滑表面的半导体薄膜层；
在所述半导体薄膜层上制作源极和栅极；
在远离所述源极和所述栅极的所述半导体薄膜层的一面制作漏极。


2.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，制备薄膜衬底结构，包括：
选取衬底层；
在所述衬底层表面形成若干凸起结构和若干凹陷结构；
在具有所述凸起结构的所述衬底层的一侧生长具有平滑表面的外延层；
去除所述衬底层上每个凹陷结构上方的外延层直至暴露所述衬底层，并保留所述衬底层上每个凸起结构上方的至少一部分外延层，形成所述若干籽晶结构。


3.根据权利要求2所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，在所述衬底层上形成若干凸起结构和若干凹陷结构，包括：
在所述衬底层上生长掩膜层；
按照预设图形对所述掩膜层进行曝光、显影和刻蚀处理，暴露部分所述衬底层表面；
刻蚀暴露的所述衬底层表面，在所述衬底层表面形成所述若干凸起结构和所述若干凹陷结构。


4.根据权利要求1所述的具有三维结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，在每个所述籽晶结构上依附所述籽晶结构的形状生长一微米柱，包括：
在生长有所述籽晶结构的一面的所述衬底层上生长绝缘层；
去除所述籽晶结构上表面和所述衬底层上的绝缘层，并保留至少一部分所述籽晶结构侧面的绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，
申请(专利权)人：乂馆信息科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31