双异质结增强型金属氧化物场效应晶体管及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双异质结增强型金属氧化物场效应晶体管及制备方法，主要解决在现有技术中增强型Ga

【技术实现步骤摘要】
双异质结增强型金属氧化物场效应晶体管及制备方法
本专利技术属于半导体器件
，特别涉及一种双异质结增强型金属氧化物场效应晶体管，可用于大功率器件和高压开关器件。
技术介绍
随着集成电路的发展，硅材料作为第一代半导体制备的金属氧化物场效应晶体管MOSFET器件已经不能提供足够的功率密度，宽禁带半导体材料逐渐占据主要市场。宽禁带半导体具有高击穿场强、高饱和漂移速度、低能量损失等突出优点，能大幅度提高器件的耐压值、电流密度和开关度。如今，以SiC和GaN为代表的第三代宽禁带半导体占据着功率器件市场的大部分份额，但是其也面临一些问题，随着带隙能量升高，掺杂杂质的电离效率降低。Ga2O3作为新兴的第三代宽禁带半导体，具有超宽禁带、高击穿场强等优点。相较于SiC和GaN基功率器件，其有望实现更大功率和更低成本，因此在功率半导体器件领域前景广阔。Ga2O3有五种同分异构体，分别为三角晶系(α-Ga2O3)，单斜晶系(β-Ga2O3)，立方晶系(γ-Ga2O3)，立方晶系(δ-Ga2O3)和六角晶系(ε-Ga2O3)，在Ga2O3的五种同分异构体中，其他的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双异质结增强型金属氧化物场效应晶体管，其自下而上包括：衬底(1)、n型Ga

【技术特征摘要】
1.一种双异质结增强型金属氧化物场效应晶体管，其自下而上包括：衬底(1)、n型Ga2O3导电沟道层(2)和栅电极(5)，n型Ga2O3导电沟道层(2)的两边区域分别设有重掺杂的源区(6)和重掺杂的漏区(7)，重掺杂源区(6)和重掺杂漏区(7)上表面分别设有源电极(8)和漏电极(9)，其特征在于：n型Ga2O3导电沟道层(2)的中间区域上方与栅电极(5)之间依次设有p型介质层(3)和n型介质层(4)，形成双异质结结构。


2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述衬底(1)为Al2O3、MgO、MgAl2O4、Ga2O3中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述n型Ga2O3导电沟道层(2)的厚度范围为100-500nm，电子掺杂浓度范围为1016-1018cm-3。


4.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述重掺杂源区(6)和重掺杂漏区(7)的掺杂元素均为Si、Ge、Sn中的一种或多种，材料掺杂浓度范围为1018-1019cm-3，厚度范围为50-400nm。


5.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述源电极(8)和漏电极(9)的材料均为Pt、Ti、Al、Ni、Au中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述n型Ga2O3导电沟道层(2)上表面的p型介质层(3)，采用NiO或Cu2O材料，空穴浓度范围为1017-1019cm-3。


7.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述p型介质层(3)上方的n型介质层(4)，采用ZnO或TiO2材料，电子浓度范围为1016-1018cm-3。


8.一种双异质结增强型金属氧化物场效应晶体管的制作方法，其特征在于：包括如下：
1)对衬底进行预处理，即先将衬底依次用丙酮、异丙醇溶液分别清洗30-60s，再用去离子水冲洗，最后用高纯氮气吹干；
2)将预处理后的衬底放入材料生长设备中，用金属有机物化学气相沉淀MOCVD生长厚度为200-500nm的n型Ga2O3导电沟道层，在生长过程中掺杂浓度为1017-1018cm-3的Si或Sn元素；
3)对长有n型Ga2O3导电沟道层的衬底依次进行有机溶剂和去离子水清洗，并用高纯氮气吹干；
4)在清洗后的n型Ga2O3导电沟道层进...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯倩，马红叶，蔡云匆，徐周蕊，胡志国，于明扬，张雅超，封兆青，胡壮壮，
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