镓解理面III族/氮化物磊晶结构及其主动元件与其制作方法技术

本发明专利技术是关于一种镓解理面III族/氮化物磊晶结构及其主动元件与其制作方法。在此镓解理面的氮化镓铝/氮化镓磊晶结构包含有一基底；一位于基底上的氮化镓碳掺杂高阻值层；一位于氮化镓碳掺杂高阻值层上的氮化镓铝缓冲层；一位于氮化镓铝缓冲层上的氮化镓通道层；以及一位于氮化镓通道层上的氮化镓铝层。在元件设计上藉由P型氮化镓倒置梯型栅极或阳极结构使镓解理面III族/氮化物磊晶结构内的二维电子气在P型氮化镓倒置梯型结构下方处能呈现耗尽状态，以制作出P型氮化镓栅极加强型氮化镓铝/氮化镓高速电子迁移率晶体管、P型氮化镓阳极氮化镓铝/氮化镓肖特基势垒二极管或混合型元件。

【技术实现步骤摘要】
镓解理面III族/氮化物磊晶结构及其主动元件与其制作方法
本专利技术是关于一种磊晶结构，特别是关于一种可阻挡缓冲层缺陷(buffertrap)的电子进入通道层(channellayer)的崭新的镓解理面(Ga-Face)III族/氮化物半导体系列磊晶结构，以及利用该磊晶结构所形成的主动元件与其制作方法。
技术介绍
在过去的习知技艺中，以磊晶结构来达到加强型氮化镓铝/氮化镓(AlGaN/GaN)高速电子迁移率晶体管(E-ModeAlGaN/GaNHEMT)最常见的方式就是1.镓解理面(Ga-Face)P型氮化镓(P-GAN)栅极加强型高速电子迁移率晶体管(P-GaNGateE-ModeHEMTstructure)、2.氮解理面氮化镓铝栅极加强型高速电子迁移率晶体管(N-FaceAl(x)GaNGateE-ModeHEMTstructure)，但正如两者元件的命名方式就可知只有栅极(Gate)的区域会保留P型氮化镓(P-GAN)或氮化镓铝(Al(x)GaN)。最常见的制程方式就是使用一种磊晶结构，并将栅极(Gate)区域以外的P型氮化镓(P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制作P型氮化镓阳极氮化镓铝/氮化镓肖特基势垒二极管的方法，其特征在于，包含有下列步骤:/n提供一氮化镓铝/氮化镓磊晶结构，其包含有:/n一硅基底；/n一氮化镓碳掺杂高阻值层，其形成于该硅基底上；/n一氮化镓铝缓冲层，其形成于该氮化镓碳掺杂高阻值层上；/n一氮化镓通道层，其形成于该氮化镓铝缓冲层上；以及/n一氮化镓铝层，其形成于该氮化镓通道层上，其中该氮化镓铝层中的铝含量范围为X，而该X=0.1~0.3；该氮化镓铝缓冲层中的铝含量范围为Y，而该Y=0.05~0.75；以及/n于该氮化镓铝/氮化镓磊晶结构上利用选择性区域成长形成一P型氮化镓倒置梯型阳极结构，以控制二维电子气位于该P型氮化镓...

【技术特征摘要】
20160614 TW 1051184811.一种制作P型氮化镓阳极氮化镓铝/氮化镓肖特基势垒二极管的方法，其特征在于，包含有下列步骤:
提供一氮化镓铝/氮化镓磊晶结构，其包含有:
一硅基底；
一氮化镓碳掺杂高阻值层，其形成于该硅基底上；
一氮化镓铝缓冲层，其形成于该氮化镓碳掺杂高阻值层上；
一氮化镓通道层，其形成于该氮化镓铝缓冲层上；以及
一氮化镓铝层，其形成于该氮化镓通道层上，其中该氮化镓铝层中的铝含量范围为X，而该X=0.1~0.3；该氮化镓铝缓冲层中的铝含量范围为Y，而该Y=0.05~0.75；以及
于该氮化镓铝/氮化镓磊晶结构上利用选择性区域成长形成一P型氮化镓倒置梯型阳极结构，以控制二维电子气位于该P型氮化镓倒置梯型阳极结构下方是耗尽状态。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中利用选择性区域成长于该氮化镓铝/氮化镓磊晶结构上形成该P型氮化镓倒置梯型阳极结构的步骤更包含有:
于该氮化镓铝/氮化镓磊晶结构上形成一二氧化硅罩幕层；
对该二氧化硅罩幕层进行曝光显影，以定义出一阳极选择性成长区域；
使用氧化物缓冲蚀刻液对该阳极选择性成长区域进行蚀刻，以形成一倒置梯形结构；
于该倒置梯形结构内成长P型氮化镓，以形成该P型氮化镓倒置梯型阳极结构;以及
移除该二氧化硅光罩层。


3.一种P型氮化镓阳极氮化镓铝/氮化镓肖特基势垒二极管，其特征在于，包含有:
一氮化镓铝/氮化镓磊晶结构，其包含有:
一硅基底；
一氮化镓碳掺杂高阻值层，其位于该硅基底上；
一氮化镓铝缓冲层，其位于该氮化镓碳掺杂高阻值层上；
一氮化镓通道层，其形成于该氮化镓铝缓冲层上；以及
一氮化镓铝层，其形成于该氮化镓通道层上，其中该氮化镓铝层中的铝含量范围为X，而该X=0.1~0.3；该氮化镓铝缓冲层中的铝含量范围为Y，而该Y=0.05~0.75；以及
一P型氮化镓倒置梯型阳极结构，其位于该氮化镓铝层上，二维电子气位于该P型氮化镓倒置梯型阳极结构下方是耗尽状态。


4.一种制作氮化镓铝/氮化镓肖特基势垒二极管的制作方法，其特征在于，包含有下列步骤:
提供一氮化镓铝/氮化镓磊晶结构，其包含有:
一硅基底；
一氮化镓碳掺杂高阻值层，其位于该硅基底上；
一氮化镓铝缓冲层，其位于该氮化镓碳掺杂高阻值层上；
一氮化镓通道层，其形成于该氮化镓铝缓冲层上；以及
一氮化镓铝层，其形成于该氮化镓通道层上，其中该氮化镓铝层中的铝含量范围为X，而该X=0.1~0.3；该氮化镓铝缓冲层中的铝含量范围为Y，而该Y=0.05~0.75；
于该氮化镓铝层内形成一第一阴极离子注入区与一第二阴极离子注入区；
利用选择性区域成长方式于该氮化镓铝/氮化镓磊晶结构上形成一P型氮化镓倒置梯型阳极结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：江文章，
申请(专利权)人：黄知澍，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71