一种氮化镓-金刚石异质结晶片及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种氮化镓

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓
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金刚石异质结晶片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体异质晶片领域，特别涉及一种氮化镓
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金刚石异质结晶片及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为第三代宽禁带半导体材料的氮化镓(GaN)，具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移速度高、易于形成异质结构等优异性能，非常适于研制高频、大功率微波、毫米波器件和电路，是近20余年以来研制微波功率器件最理想的半导体材料。随着外延材料晶体质量的不断提高和器件工艺的不断改进，基于GaN基材料研制的微波、毫米波器件和电路，工作频率越来越高，输出功率越来越大。然而，随着基于GaN材料的微波功率器件向更小尺寸、更大输出功率和更高频率的方向发展，“热”的问题越来越突出，逐渐成为制约这种器件向更高性能提升的最重要问题之一。采用高热导率金刚石作为高频、大功率氮化镓基器件的衬底，可以将氮化镓器件层产生的热量快速扩散至衬底层，并通过衬底层扩散至封装热沉，从而解决随总功率增加、频率提高出现的功率密度迅速下降的问题。美国国防高级研究计划局研究发现金刚石衬底GaN可以以更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓
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金刚石异质结晶片，其特征在于，所述结晶片包括金刚石衬底、二硫化钨薄膜层以及氮化镓外延层；所述氮化镓外延层包括AlGaN缓冲层和GaN功能层；所述AlGaN缓冲层在靠近二硫化钨薄膜层一侧是N原子终止的。2.根据权利要求1所述的一种氮化镓
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金刚石异质结晶片，其特征在于，所述二硫化钨薄膜层厚度为0.66nm。3.根据权利要求1所述的一种氮化镓
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金刚石异质结晶片，其特征在于，所述金刚石衬底为金刚石单晶或多晶，其厚度为0.1～1mm。4.根据权利要求1所述的一种氮化镓
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金刚石异质结晶片，其特征在于，所述所述氮化镓外延层总厚度为100～1000nm；所述AlGaN缓冲层厚度为10～100nm；所述GaN功能层厚度为900～990nm。5.一种氮化镓
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金刚石异质结晶片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将金刚石衬底进行抛光和洁净处理，处理至表面平均粗糙度小于1nm；2)通过化学气相沉积法在金刚石衬底上生长厚度为0.66nm的二硫化钨薄膜层，得到金刚石衬底/二硫化钨薄膜层结构；3)将金刚石衬底/二硫化钨薄膜层结构置于有机金属化学气相沉积设备中，对二硫化钨薄膜层表面进行氮化处理；4)通过有机金属化学气相沉积法在经过氮化处理后的二硫化钨薄膜层表面低温生长AlGaN薄膜层，再在AlGaN薄膜层上高温生长GaN功能层，得到金刚石衬底/二硫化钨薄膜层/氮化镓外延层结构，即氮化镓
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金刚石异质结晶片。6.根据权利要求5所述的一种氮化镓
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金刚石异质结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振中，
申请(专利权)人：无锡华鑫检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：