一种基于复合衬底的HEMT器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于复合衬底的HEMT器件及其制备方法。所述器件由下至上依次包括：复合衬底、GaN高阻层、GaN缓冲层、GaN沟道层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN钝化层；所述复合衬底为锗钼复合衬底或锗钨复合衬底或锗铪复合衬底，其表面溅射有ALN层，热膨胀系数是GaN热膨胀系数的0.95～1.05倍。本发明专利技术还提供基于复合衬底的HEMT器件的制备方法。本发明专利技术在复合衬底上生长上制备HEMT器件，复合衬底具有高导热系数，并且在复合衬底上溅射ALN层，在彻底解决现有HEMT器件存在的散热问题的同时，解决了衬底与HEMT器件晶格失配问题，降低了应力，克服了生长界面易出现裂纹的问题，提高了HEMT器件的性能和良品率。的性能和良品率。的性能和良品率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合衬底的HEMT器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于复合衬底的HEMT器件及其制备方法，属于光电子功率器件领域。

技术介绍

[0002]GaN材料是制作光电子器件，尤其是蓝绿光LED和LD的理想材料，这类光源在高密度光信息存储、高速激光打印、全彩动态高亮度光显示、固体照明光源、高亮度信号探测、通讯等方面有着广阔的应用前景和巨大的市场潜力。此外GaN半导体材料也是制作高温、高频、大功率器件的理想材料。GaN是氮化物材料的代表，是具有优异的宽禁带III
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V族化合物半导体材料之一，是当今世界上先进的半导体材料之一。
[0003]磁控溅射技术是一种物理气相沉积技术，可以用来制作超导薄膜、磁性薄膜、超硬膜等各种特殊功能的薄膜。溅射指通过具有一定能量的粒子轰击固体的表面，固体表面的分子或原子收到轰击后离开固体，并从其表面射出，而磁控溅射是通过在两级之间引入一个磁场，电子会同时收到不同的电场和磁场作用，两者使得电子的运动轨迹成摆线行，均匀溅射到所需基板表面，成膜一致性好，速率快。/>[0004]然而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于复合衬底的HEMT器件，其特征在于，由下至上依次包括：复合衬底、GaN高阻层、GaN缓冲层、GaN沟道层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN钝化层；所述复合衬底为锗钼复合衬底或锗钨复合衬底或锗铪复合衬底，其表面溅射有ALN层，热膨胀系数是GaN热膨胀系数的0.95～1.05倍。2.如权利要求1所述基于复合衬底的HEMT器件，其特征在于，所述复合衬底的厚度为400～8000μm。3.如权利要求1所述基于复合衬底的HEMT器件，其特征在于，所述ALN层的厚度为10～500nm。4.如权利要求1所述基于复合衬底的HEMT器件，其特征在于，所述GaN高阻层、GaN缓冲层、GaN沟道层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN钝化层的厚度分别为500～2000nm、500～2000nm、10～300nm、0.5～2nm、10～40nm和1～5nm。5.权利要求1所述基于复合衬底的HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)将复合衬底的表面镜面抛光，然后在复合衬底表面制备ALN层；(2)将步骤(1)得到的复合衬底放在MOCVD设备生长室内，通入10
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50L氨气，在氨气保护下，升温至1000
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1300℃；(3)保持温度在1000
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1300℃，通入TMGa和二茂铁，在复合衬底的ALN层上生长GaN高阻层；(4)保持温度在1000
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1300℃，通入TMGa，在GaN高阻层上生长GaN缓冲层；(5)保持温度在1100
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1300℃，通入TMGa，在GaN缓冲层上生长GaN沟道层；(6)保持温度在1100
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1300℃，通入TMGa、T...

【专利技术属性】
技术研发人员：张义，王成新，李毓锋，王建立，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：