低接触电阻高Al组分氮化物器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低接触电阻高Al组分氮化物及其制备方法，该氮化物器件包括：衬底、依次位于衬底一侧的成核层、缓冲层、沟道层、插入层、势垒层，以及位于势垒层远离衬底一侧的钝化层、源电极、漏电极和栅电极；其中，源电极和漏电极，源电极和漏电极相对设置于势垒层第一表面的两侧，且至少部分源电极位于第一凹槽内、至少部分漏电极位于第二凹槽内；钝化层位于源电极与漏电极之间，包括在垂直于衬底所在平面的方向上贯穿钝化层的开孔，栅电极位于钝化层远离衬底的一侧，至少部分栅电极位于开孔内。由于上述氮化物的制备过程中未使用源漏再生长和离子注入工艺，因而无需引入额外的工艺制程，也避免了高温激活造成势垒层解离及表面缺陷的风险。缺陷的风险。缺陷的风险。

【技术实现步骤摘要】
低接触电阻高Al组分氮化物器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种低接触电阻高Al组分氮化物器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技水平的提高，现有的第一、二代半导体材料已经无法满足更高频率、更高功率电子器件的需求，而基于氮化物半导体材料的电子器件则可满足这一要求，大大提高了器件性能，使得以GaN为代表的第三代半导体材料在微波毫米波器件制造中有了广泛的应用。
[0003]GaN是一种新型宽禁带化合物半导体材料，具有许多硅基半导体材料所不具备的优良特性，如宽禁带宽度、高击穿电场、以及较高的热导率，且耐腐蚀、抗辐射等。现阶段大多数GaN器件为AlGaN/GaN HEMT，当其应用在面向5G毫米波时，需要减小器件栅长来获得更高的频率特性，为了在减小栅长的同时保持对沟道的栅控性能、抑制短沟道效应，势垒层的厚度也必须尽量小。然而，常规的AlGaN势垒层减薄后会使得沟道中的电子密度减小，导致饱和电流密度降低，恶化器件特性。因此，为了克服上述问题，需要高Al组分的势垒层，而这些势垒应用的问题集中在低阻欧姆接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低接触电阻高Al组分氮化物器件，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底一侧的成核层；位于所述成核层远离所述衬底一侧的缓冲层；位于所述缓冲层远离所述衬底一侧的沟道层；位于所述沟道层远离所述衬底一侧的插入层；位于所述插入层远离所述衬底一侧的势垒层；位于所述势垒层远离所述衬底一侧的钝化层、源电极、漏电极和栅电极；其中，所述势垒层包括远离所述插入层的第一表面，所述第一表面包括第一凹槽、第二凹槽、源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极相对设置于第一表面的两侧，且至少部分源电极位于所述第一凹槽内、至少部分漏电极位于所述第二凹槽内；所述钝化层位于所述源电极与所述漏电极之间，所述钝化层包括开孔，所述开孔在垂直于衬底所在平面的方向上贯穿所述钝化层，所述栅电极位于所述钝化层远离衬底的一侧，至少部分所述栅电极位于所述开孔内。2.根据权利要求1所述的低接触电阻高Al组分氮化物器件，其特征在于，所述势垒层包括AlN、Al
x
Ga1‑
x
N或Sc
y
Al1‑
y
N，其中，x表示Al的原子比，y表示Sc的原子比，x>0.6，y>0.6。3.根据权利要求1所述的低接触电阻高Al组分氮化物器件，其特征在于，沿垂直于衬底所在平面的方向，所述势垒层的厚度为6～15nm。4.根据权利要求1所述的低接触电阻高Al组分氮化物器件，其特征在于，沿垂直于衬底所在平面的方向，所述第一凹槽及所述第二凹槽的深度为h，其中，4nm≤h≤15nm。5.根据权利要求1所述的低接触电阻高Al组分氮化物器件，其特征在于，沿衬底指向势垒层的方向，所述源电极和所述漏电极包括接触层、催化层、间隔层和帽层；其中，所述接触层包括In或In
x

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓华，芦浩，邓龙格，杨凌，侯斌，武玫，张濛，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：