一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaNMIS-HEMT及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS

【技术实现步骤摘要】
一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS
‑
HEMT及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS
‑
HEMT及其制备方法，属于微电子研究的


技术介绍

[0002]为满足现代无线通讯、雷达、航空航天等对器件高频率、宽带宽、高效率、大功率的需求，二十世纪九十年代起，宽禁带半导体材料作为第三代半导体，逐渐进入人们的视野。相较于传统的Si和GaAs半导体材料，GaN作为第三代半导体的重要代表，以其饱和电子漂移速度大、击穿场强高、热导率高，还可与AlGaN、InAlN、AlN等形成异质结体系，在界面处产生具有高浓度和高迁移率的二维电子气(2DEG)等诸多优势，在众多半导体材料中脱颖而出。基于GaN及其异质结构材料体系所制备的GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)，在第三代无线通讯、卫星航天、军用相控阵雷达等领域逐步发挥出GaN独特的材料性能优势，近年来引起了广泛的关注和研究。
[0003]GaN与其势垒层材料(AlGaN、InAlN、AlN等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS
‑
HEMT，其特征在于，包括自下而上依次设置的SiC衬底、GaN缓冲层、InGaN背势垒层、GaN沟道层、AlN插入层、InGaN势垒层、GaN帽层和ScAlN介质层；GaN帽层上设置有源电极和漏电极；ScAlN介质层上设置有栅电极，且栅电极位于源电极和漏电极的中间。2.根据权利要求1所述的一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS
‑
HEMT，其特征在于，ScAlN介质层中Sc与Al摩尔比为(1:2)
‑
(2:1)；进一步优选的，ScAlN介质层中Sc与Al摩尔比为1:1。3.根据权利要求1所述的一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS
‑
HEMT，其特征在于，所述ScAlN介质层的厚度为6
‑
20nm；所述GaN缓冲层的厚度为2
‑
4μm，GaN缓冲层未进行掺杂；所述InGaN背势垒层的厚度为2
‑
4nm，In的摩尔比为10
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15％；所述GaN沟道层的厚度为10
‑
30nm；所述AlN插入层的厚度为0.7
‑
1.5nm；所述InAlN势垒层的厚度为5
‑
9nm，In的摩尔比为16
‑
18％；所述GaN帽层的厚度为2
‑
3nm；进一步优选的，所述ScAlN介质层的厚度为8nm；所述GaN缓冲层的厚度为2μm；所述InGaN背势垒层的厚度为4nm，In的摩尔比为12％；所述GaN沟道层的厚度为15nm；所述AlN插入层的厚度为1nm；所述InAlN势垒层的厚度为8nm，In的摩尔比为17％；所述GaN帽层的厚度为2nm。4.根据权利要求1所述的一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS
‑
HEMT，其特征在于，源极与漏极的间距L
SD
为3
‑
21μm；栅极长度L
G
为1
‑
6μm、栅极与源极的间距L
GS
为1
‑
6μm、栅极与漏极的间距L
GD
为1
‑
9μm；进一步优选的，所述源极与漏极的间距L
SD
为9μm；栅极长度L
G
、栅极与源极的间距L
GS
、栅极与漏极的间距L
GD
均为3μm。5.根据权利要求1
‑
4任选一项所述的一种基于ScAlN介质层的InAlN/GaN MIS
‑
HEMT的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：(1)在所述衬底的表面上依...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹏，陈思衡，韩吉胜，徐现刚，林兆军，展杰，徐明升，崔潆心，钟宇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：