氮化镓器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了氮化镓器件及其制备方法。氮化镓器件包括：衬底；缓冲层，缓冲层设置在衬底的一侧；沟道层，沟道层设置在缓冲层远离衬底的表面上；势垒层，势垒层设置在沟道层远离衬底的表面上；第一钝化层；至少两层薄膜场板，至少两层薄膜场板设置在第一钝化层远离衬底的一侧，薄膜场板的电阻率为104‑

【技术实现步骤摘要】
氮化镓器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件领域，具体地，涉及氮化镓器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料具有许多优良的特性，例如，宽禁带、耐高压、耐高温、电子饱和速度高、抗辐射等。不仅如此，氮化铝镓(AlGaN)与GaN可以形成异质结结构AlGaN/GaN，在该异质结结构的界面可以产生高浓度的二维电子气，可以制作导通电阻非常低的沟道结构。这些特性使得GaN材料相比于Si等第一代半导体材料具有更好的性能参数，例如，GaN的Baliga FOM(巴利加优值，衡量材料大功率特性的优值因子；FOM即Figure of Merit，优值)是Si材料的800倍以上，并且，GaN半导体器件理论上可以实现比Si基半导体器件高100倍以上的开关速度。
[0003]尽管GaN材料具有上述优势，但是GaN半导体器件在实际使用中仍然存在一些问题。例如，如何优化器件表面电场分布，如何提高导电沟道的电子浓度，如何优化器件的电流崩塌效应，以及如何改进器件可靠性等。其中，器件导电沟道附近的电场分布对GaN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓器件，其特征在于，包括：衬底；缓冲层，所述缓冲层设置在所述衬底的一侧；沟道层，所述沟道层设置在所述缓冲层远离所述衬底的表面上；势垒层，所述势垒层设置在所述沟道层远离所述衬底的表面上；第一钝化层，所述第一钝化层覆盖所述势垒层远离所述衬底的表面、所述沟道层的边缘侧面；至少两层薄膜场板，至少两层所述薄膜场板设置在所述第一钝化层远离所述衬底的一侧，所述薄膜场板的电阻率为104‑
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欧姆
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厘米；至少一层第二钝化层，每层所述第二钝化层设置在两层所述薄膜场板之间；第三钝化层，所述第三钝化层覆盖最远离所述衬底的一层所述薄膜场板远离所述衬底的表面、至少两层薄膜场板的边缘侧面、至少一层所述第二钝化层的边缘侧面；源极，所述源极通过第一通孔与所述沟道层接触，所述第一通孔贯穿所述第三钝化层、至少两层所述薄膜场板、所述第二钝化层、所述第一钝化层和所述势垒层，并延伸至所述沟道层；漏极，所述漏极通过第二通孔与所述沟道层接触，所述第二通孔贯穿所述第三钝化层、至少两层所述薄膜场板、所述第二钝化层、所述第一钝化层和所述势垒层，并延伸至所述沟道层；栅极，所述栅极设置在第三通孔中，所述第三通孔贯穿所述第三钝化层、至少两层所述薄膜场板和所述第二钝化层。2.根据权利要求1所述的氮化镓器件，其特征在于，包括第一薄膜场板和第二薄膜场板，所述第一薄膜场板设置在所述第一钝化层远离所述衬底的表面上，所述第二钝化层设置在所述第一薄膜场板远离所述衬底的表面上，所述第二薄膜场板设置在所述第二钝化层远离所述衬底的表面上，所述第三钝化层覆盖所述第二薄膜场板远离所述衬底的表面、所述第二薄膜场板的边缘侧面、所述第一薄膜场板的边缘侧面、所述第二钝化层的边缘侧面。3.根据权利要求1或2所述的氮化镓器件，其特征在于，进一步包括过渡层，所述过渡层设置在所述衬底和所述缓冲层之间。4.根据权利要求1或2所述的氮化镓器件，其特征在于，所述薄膜场板的材质包括半绝缘多晶硅、AlN和Ga2O3中的至少之一。5.根据权利要求1或2所述的氮化镓器件，其特征在于，每层所述薄膜场板的厚度为10nm
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1000nm。6.根据权利要求1或2所述的氮化镓器件，其特征在于，所述沟道层的材质为GaN，所述势垒层的材质为AlGaN。7.根据权利要求1或2所述的氮化镓...

【专利技术属性】
技术研发人员：武占侠，王祥，洪海敏，刘飞飞，温雷，文豪，卜小松，
申请(专利权)人：深圳智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：