【技术实现步骤摘要】
基于Al2O3/SiNx双层栅介质的金刚石场效应晶体管及其制备方法
本专利技术属于微电子器件
，具体涉及一种基于Al2O3/SiNx双层栅介质的金刚石场效应晶体管及其制备方法。
技术介绍
金刚石是一种宽禁带半导体材料，其带隙宽度大(5.47eV)，具有高导热率(>20W/(cm·K))，高击穿电场以及高载流子迁移率(空穴为3800cm2/(V·s)，电子为4500cm2/(V·s))等优异的物理特性，这些性质决定了金刚石器件可以在高温、高压、高辐照环境下工作，并且在高压、大功率和极端环境工作中下有着巨大的应用潜力。金刚石电子器件的主流结构是场效应晶体管，为了克服不成熟的金刚石掺杂技术在金刚石电子器件应用上产生的限制，人们提出了在氢化处理后的金刚石表面即氢终端上制备器件，氢终端表面吸附空气中的活性分子或原子基团，可以诱导出二维空穴气，空穴面密度可达1×1012-2×1013cm-2，迁移率在1-150cm2/(V·s)之间，目前金刚石氢终端已广泛用于表面沟道场效应晶体管的制备，但现有技术的氢终端器件...
【技术保护点】
1.一种基于Al
【技术特征摘要】
1.一种基于Al2O3/SiNx双层栅介质的金刚石场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
S1：选取金刚石衬底；
S2：在所述金刚石衬底的上表面生长氢终端吸附层；
S3：在所述氢终端吸附层的上表面生长源电极和漏电极；
S4：在所述源电极的上表面、所述漏电极的上表面以及所述源电极与所述漏电极之间的氢终端吸附层的上表面生长Al2O3材料，形成第一介质层；
S5：在所述第一介质层的上表面生长SiNx材料，形成第二介质层；
S6：在所述第二介质层的上表面生长栅电极，从而形成基于Al2O3/SiNx双层栅介质的金刚石场效应晶体管。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1包括：
选取0.3-1mm的单晶或多晶金刚石作为衬底。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2包括：
S21：在700-1000℃温度范围内，将所述金刚石衬底在氢等离子体中处理5-30min；
S22：将等离子处理后的所述金刚石衬底在氢气环境中冷却到室温，在所述金刚石衬底的表面形成氢终端表面；
S23：使所述氢终端表面吸附空气中的活性物质或原子基团，形成氢终端吸附层。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S3包括：
S31：在所述氢终端吸附层的表面沉积厚度为80-180nm的Au膜，所述Au膜与所述氢终端吸附层形成欧姆接触；
S32：在所述Au膜的上表面旋涂光刻胶；
S33：利用第一掩膜版，使用光刻工艺在涂覆有光刻胶的Au膜上形成源电极图案和漏电极图案；
S34：利用化学腐蚀法将未涂覆光刻胶的Au膜腐蚀掉；
S35：去除源电极位置和漏电极位置残余的光刻胶，形成源电极和漏电极。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S4包括：
在150-250℃的温度范围内，利用原子层沉积工艺在所述源电极的上表面、所述漏电极的上表面以及所述源电极与所述漏电极之间的氢终端吸附层的上表面生长一层5-20nm的Al2O3材料，形成第一介质...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁冠生，任泽阳，张金风，陈万娇，苏凯，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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