提高抗辐照能力和耐氢特性的GaN基高电子迁移率晶体管制造技术

本公开提供一种提高抗辐照能力和耐氢特性的GaN基高电子迁移率晶体管及制备方法，高电子迁移率晶体管包括：依次叠设的衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、沟道层(4)、势垒层(5)及介质层(6)；所述势垒层(5)上设有夹着所述介质层(6)的源极(7)及漏极(8)，所述介质层(6)上设有栅极(9)；其中，所述介质层(6)包括叠设的第一介质层(61)与第二介质层(62)，所述第一介质层(61)的材料包括氮化物材料，所述第二介质层(62)的材料包括高k介质材料。(62)的材料包括高k介质材料。(62)的材料包括高k介质材料。

【技术实现步骤摘要】
提高抗辐照能力和耐氢特性的GaN基高电子迁移率晶体管


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种提高抗辐照能力和耐氢特性的GaN基高电子迁移率晶体管及其制备方法。

技术介绍

[0002]对于A1GaN/GaN异质结构器件，宇宙射线和高能粒子入射诱致或感生的缺陷会导致AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)漏
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源电流变化、阈值电压漂移、跨导退化等，是工作于空间辐射环境中器件性能退化的主要因素。这些因素使得GaN HEMT在γ射线、电子、质子和中子等高能粒子辐照下的性能大幅衰减，极大限制了GaN HEMT在航空航天、卫星通信、太空探测等方面的应用。
[0003]此外，在卫星和光纤系统等高可靠领域应用中，一般要求对电子元器件进行密封封装处理。然而，封装材料和金属管壳镀层中残留的氢会缓慢地释放到腔体内部，由于封装壳体的密封性，会导致释放出来的氢无法及时逸出，从而在封装腔体内部不断累积，氢会在特定的条件下(尤其是肖特基金属为Pt、Pd等情况下)扩散进入GaN器件，进而引起晶体管或MMIC中的氢中毒现象，器件和电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高抗辐照能力和耐氢特性的GaN基高电子迁移率晶体管，包括：依次叠设的衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、沟道层(4)、势垒层(5)及介质层(6)；所述势垒层(5)上设有夹着所述介质层(6)的源极(7)及漏极(8)，所述介质层(6)上设有栅极(9)；其中，所述介质层(6)包括叠设的第一介质层(61)与第二介质层(62)，所述第一介质层(61)的材料包括氮化物材料，所述第二介质层(62)的材料包括高k介质材料。2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中，所述第一介质层(61)靠近所述势垒层(5)，所述第二介质层(62)远离所述势垒层(5)。3.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中，所述第一介质层(61)的材料包括氮化硅、氮化铝、氮化铟、氮化硼中的至少一种，厚度为5nm
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10nm。4.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中，所述第二介质层(62)的材料包括氧化铝、氧化铪、氧化钛、氧化锆中的至少一种，厚度为5nm
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10nm。5.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中，所述成核层(2)的材料包括氮化镓或氮化铝或铝镓氮，厚度为0.02μm
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0.1μm。6.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓亮，甄子新，冯春，王权，肖红领，姜丽娟，李巍，王茜，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：