具有空气腔的氮化镓微波毫米波晶体管结构及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有空气腔的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征在于，包括：具有氮化镓外延结构的晶圆；栅电极、源电极和漏电极，栅电极、源电极和漏电极均位于晶圆上；表面钝化层，位于晶圆上；第一中间介质层和第二中间介质层，分别位于漏电极和源电极上；掩膜层，掩膜层位于第一中间介质层和第二中间介质层上，且掩膜层、第一中间介质层和第二中间介质层、表面钝化层、漏电极和源电极在栅电极周围围绕成一空气腔；表面保护层，表面保护层位于掩膜层上。本发明专利技术去除了源电极和漏电极之间的介质，形成一个空气腔，显著减少了源电极、栅电极和漏电极之间的寄生电容，提升了器件的频率性能。

【技术实现步骤摘要】
具有空气腔的氮化镓微波毫米波晶体管结构及制备方法
本专利技术属于半导体
，具体涉及一种具有空气腔的氮化镓微波毫米波晶体管结构及制备方法。
技术介绍
随着微电子技术的发展，以氮化镓为代表的第三代宽禁带半导体材料，有更大的禁带宽度、更高的临界击穿电场和较高的电子饱和漂移速度、稳定的化学性能、以及耐高温和抗辐射等物理性质，用氮化镓材料制作电子器件可以进一步减少芯片面积、提高工作频率、提高工作温度、降低导通电阻以及提高击穿电压等，氮化镓材料在制备微波器件方面有巨大的潜力。氮化镓以及与氮化镓同一材料体系的铝镓氮、铟铝氮等具有很高的极化系数，氮化镓与比氮化镓禁带宽度大的铝镓氮或铟铝氮形成的异质结构能够形成二维电子气，在室温下可以获得高于1500cm2/V·s的电子迁移率、高达1.5×10cm7/s的饱和电子速度和高于1×1013cm-2的二维电子气浓度，由此基于氮化镓材料研制的高速肖特基二极管(SBD，SchottkyBarrierDiode)和高电子迁移率晶体管(HEMT，HighElectronMobilityTransistor)器件能够具有更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有空气腔的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征在于，包括：/n具有氮化镓外延结构的晶圆；/n源电极、漏电极和栅电极，所述源电极、所述漏电极和所述栅电极均位于所述晶圆上，且所述栅电极设置在所述漏电极和所述源电极之间；/n表面钝化层，所述表面钝化层位于所述晶圆上除所述栅电极、所述源电极和所述漏电极的其余位置上；/n第一中间介质层和第二中间介质层，所述第一中间介质层和所述第二中间介质层分别位于所述源电极和所述漏电极上；/n掩膜层，所述掩膜层位于所述第一中间介质层和所述第二中间介质层上，且所述源电极、所述漏电极、所述表面钝化层、所述第一中间介质层、所述第二中间介质层和所述掩膜层在所述栅电极周围...

【技术特征摘要】
1.一种具有空气腔的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征在于，包括：
具有氮化镓外延结构的晶圆；
源电极、漏电极和栅电极，所述源电极、所述漏电极和所述栅电极均位于所述晶圆上，且所述栅电极设置在所述漏电极和所述源电极之间；
表面钝化层，所述表面钝化层位于所述晶圆上除所述栅电极、所述源电极和所述漏电极的其余位置上；
第一中间介质层和第二中间介质层，所述第一中间介质层和所述第二中间介质层分别位于所述源电极和所述漏电极上；
掩膜层，所述掩膜层位于所述第一中间介质层和所述第二中间介质层上，且所述源电极、所述漏电极、所述表面钝化层、所述第一中间介质层、所述第二中间介质层和所述掩膜层在所述栅电极周围围绕成一空气腔；
表面保护层，所述表面保护层位于所述掩膜层上。


2.根据权利要求1所述的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征在于，所述晶圆包括：
衬底；
III族氮化物复合缓冲区，所述III族氮化物复合缓冲区位于所述衬底上；
沟道层，所述沟道层位于所述III族氮化物复合缓冲区上；
复合势垒区，所述复合势垒区位于所述沟道层上，且在所述沟道层与所述复合势垒区的界面处形成二维电子气。


3.根据权利要求2所述的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征在于，所述衬底的材料为高阻硅、半绝缘碳化硅、半绝缘蓝宝石、半绝缘金刚石、半绝缘氮化铝中的任意一种。


4.根据权利要求2所述的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征在于，所述III族氮化物复合缓冲区包括：
成核区；
过渡区，所述过渡区位于所述成核区上；
核心缓冲区，所述核心缓冲区位于所述过渡区上。


5.根据权利要求2所述的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征在于，所述复合势垒区包括：
隔离层；
核心势垒层，所述核心势垒层位于所述隔离层上；
帽层，所述帽层位于所述核心势垒层上。


6.根据权利要求1所述的氮化镓微波毫米波晶体管结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志宏，郎英杰，张进成，王泽宇，朱肖肖，周弘，赵胜雷，张雅超，段小玲，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