GaNHEMT器件及其制备方法技术

本申请公开了GaN HEMT器件及其制备方法，其中，GAN HEMT器件包括：Al2O3衬底，具有第一表面和第二表面；本征GaN外延层，位于Al2O3衬底的第一表面；AlGaN外延层，位于本征GaN外延层的表面；h

【技术实现步骤摘要】
GaN HEMT器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体领域，具体涉及GaN HEMT器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]氮化镓(GaN)半导体材料是一种经典的宽禁带半导体，基于宽禁带这一优点，用GaN做出的器件具有很高的击穿电压，而且GaN器件是靠二维电子气来实现导电的，相比与PN结导电，具有更高的电子漂移速度，从而就会有低能量损耗，开关速度和频率更快等突出优点，非常适合制作高温、高频、大功率器件，在5G通信、智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域具有广阔的前景。
[0003]目前，针对GaN HEMT器件，栅介质层材料普遍以二氧化硅(SiO2)为首选，通常采用热生长法制备。然而，由于SiO2与GaN之间存在着严重的晶格失配，这种界面缺陷影响SiO2的耐压特性。另一方面，SiO2层的介电常数相对于GaN晶圆而言较低(ε
SiO2
＝3.9；ε
GaN
＝9.8)，因此在高温高压电场下会导致SiO2中的电场强度约为GaN中的2.5倍，因此会导致SiO2层会提前击穿，这严重限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GAN HEMT器件，其特征在于，包括：Al2O3衬底，具有第一表面和第二表面；本征GaN外延层，位于所述Al2O3衬底的第一表面；AlGaN外延层，位于所述本征GaN外延层的表面；h
‑
BN栅介质层，位于所述AlGaN外延层的表面；栅金属电极，位于所述h
‑
BN栅介质层的表面；源金属电极，位于所述AlGaN外延层的表面；漏金属电极，位于所述AlGaN外延层的表面，漏金属电极和源金属电极分别位于h
‑
BN栅介质层的两侧。2.如权利要求1所述的GAN HEMT器件，其特征在于，所述本征GaN外延层的厚度为1
‑
3um。3.如权利要求1所述的GAN HEMT器件，其特征在于，所述AlGaN外延层的厚度为75
‑
150nm，所述AlGaN外延层中，Al的质量占比组分为15％
‑
25％。4.如权利要求1所述的GAN HEMT器件，其特征在于，所述源金属电极和漏金属电极均包括依次设置的四层金属层，由下到上，第一层为Ti，厚度为20～40nm，第二层为Al，厚度为20～40nm，第三层为Ti，厚度为20～40nm，第四层为Au，厚度为50～70nm；所述栅金属电极包括依次设置的两层金属层，由下到上，第一层为Ti，厚度为20～40nm，第二层为Au，厚度为50～70nm。5.一种GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供Al2O3衬底并进行清洗，Al2O3衬底具有第一表面和第二表面，在Al2O3衬底的第一表面沉积得到本征GaN外延层，在本征GaN外延层的表面沉积得到AlGaN外延层；S2、使用紫外光刻机和ICP刻蚀机，对AlGaN外延层表面定向刻蚀，使原本连结的AlGaN外延层以单独器件为单位分立开来；S3、准备h
‑
BN薄膜，将h
‑
BN薄膜转移至AlGaN外延层上，形成h
‑
BN栅介质层；S4、通过紫外光刻机和电子束蒸镀设备在AlGaN表面定向蒸镀源金属电极和漏金属电极，漏金属电极和源金属电极分别位于h
‑
BN栅介质层的两侧，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京波，孙一鸣，王小周，
申请(专利权)人：浙江芯科半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：