GaNP沟道器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种GaN基P沟道器件及其制作方法。所述制作方法包括：提供外延结构，所述外延结构包括第一半导体层、第二半导体层和p型半导体层；对所述p型半导体层表面的第一区域进行刻蚀，直至使所述第一半导体层中与背电极对应的区域暴露；以磷酸溶液至少对所述外延结构进行腐蚀处理；制作背电极、源极及漏极；在所述p型半导体层的栅极区域刻蚀形成凹槽，至少以四甲基氢氧化铵溶液对凹槽进行修复处理，或者，依次以O等离子体和KOH溶液对凹槽进行修复处理，之后制作与所述凹槽配合的栅极。本发明专利技术实施例提供的一种基于良好的P型欧姆接触的GaN P沟道器件的制作方法，经磷酸腐蚀后能够产生诸多的Ga空位，进而提升了欧姆接触区域的空穴电流强度。空穴电流强度。空穴电流强度。

【技术实现步骤摘要】
GaN P沟道器件及其制作方法


[0001]本专利技术特别涉及一种GaN P沟道器件及其制作方法，属于半导体


技术介绍

[0002]随着科技的发展，人们对Si材料特性的发掘已经基本达到了极致，Si基电力电子器件的特性已经接近了Si材料所能达到的理论极限。所以，以GaN为代表的第三代半导体成为下一代半导体功率器件材料的选择；GaN有着大禁带宽度3.39eV，意味着其可以耐高温，耐高压；高的电子迁移率2000(2DEG)μ(cm2/V
·
s)，说明其器件的应用有着较高的工作频率；良好的热导率说明器件工作时便于散热；较小的介电常数ε
r
＝9，说明有较小的寄生电容；同时，第三代半导体材料比第一代和第二代材料还具有更稳定的化学性质和抗辐射等特性，可以在更加恶劣的环境中工作。
[0003]在这种基于GaN的半导体分立器件的制造中，由于GaN的优良性能，具有低RON和快速开关速度能力的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)是有竞争力的候选者。并且在CMOS驱动电路开关中起到重要的成分，而现如今G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaN基P沟道器件的制作方法，其特征在于，包括：提供外延结构，所述外延结构包括依次叠层设置的第一半导体层、第二半导体层和p型半导体层，所述第一半导体层与第二半导体层配合形成第一异质结构，所述第一异质结构中形成有二维电子气，所述第二半导体层与p型半导体层配合形成第二异质结构，所述第二异质结构中形成有二维空穴气；对所述p型半导体层表面的第一区域进行刻蚀，直至使所述第一半导体层中与背电极对应的区域暴露；以磷酸溶液至少对所述外延结构进行腐蚀处理以提取Ga空位；制作背电极、源极及漏极，所述背电极设置在所述第一半导体层中与第一区域对应的区域，之后在含氧气氛中快速退火；在所述p型半导体层的栅极区域刻蚀形成凹槽，至少以四甲基氢氧化铵溶液对凹槽进行修复处理，或者，依次以O等离子体和KOH溶液对凹槽进行修复处理，之后制作与所述凹槽配合的栅极。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括：对与第一区域对应的所述第一半导体层进行刻蚀，以在所述第一半导体层内形成台阶结构，之后在所述台阶结构上制作所述背电极；优选的，所述台阶结构包括沿远离第二半导体层的方向依次设置的第一台阶面和第二台阶面，所述背电极设置在所述第二台阶面上；优选的，所述第二台阶面的深度为5
‑
10nm。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述的修复处理包括：至少使所述凹槽的表面与80
‑
90℃的四甲基氢氧化铵溶液接触5
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15min，或者，先以O等离子体对所述凹槽的表面进行氧化处理，再使凹槽表面与80
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90℃的KOH溶液接触5
‑
15min。4.根据权利要求1或3所述的制作方法，其特征在于：所述四甲基氢氧化铵溶液的浓度为95
‑
99％。5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述的腐蚀处理包括：至少使所述外延结构表面与80
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90℃的磷酸溶液接触0.5h
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3h；优选的，所述的制作方法包括：先以紫外光对所述外延结构表面照射半小时，以在所述外延结构表面形成氧化缺陷，再以所述磷酸腐蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲明，袁旭，于国浩，张璇，张宝顺，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：