基于大面积Ga2O3的电性能可调节的场效应晶体管阵列的制备方法及应用技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于大面积Ga2O3的电性能可调节的场效应晶体管阵列的制备方法及应用，制备方法包括：制备具有栅电极、栅介质层、Ga2O3沟道层、源电极和漏电极的场效应晶体管阵列；其中，所述Ga2O3沟道层由掺杂有掺杂元素的Ga2O3提供；通过调节Ga2O3沟道层中掺杂元素的掺杂量和Ga2O3沟道层的厚度对电性能进行调节。本发明专利技术的技术方案具有节约成本、场效应晶体管阵列电学特性调控性强、栅介质层材料可选择范围广、器件结构设计灵活性高、可大面积制备的优点，该工艺对发展基于Ga2O3的大面积电子器件阵列的实现及其在集成电路中的应用具有重要的意义。用具有重要的意义。用具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
基于大面积Ga2O3的电性能可调节的场效应晶体管阵列的制备方法及应用


[0001]本专利技术实施例涉及半导体
，具体基于大面积Ga2O3的电性能可调节的场效应晶体管阵列的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]作为一种新型超宽带隙半导体，氧化镓(Ga2O3)具有4.9eV的带隙、8MV/cm的击穿电场、2870的巴利加优值，以及对200至250nm光波段的良好光响应。近年来，以n型Ga2O3为沟道层的场效应晶体管受到了广泛关注。为了实现n型Ga2O3沟道层的良好导电性，Sn掺杂被认为是一种有效的方法。目前，分子束外延和金属有机化合物化学气相沉淀等方法已被用于制备Sn掺杂Ga2O3以实现高性能场效应晶体管。然而，这些器件总是基于单晶Ga2O3沟道，需要高温工艺和衬底与Ga2O3沟道之间的晶格匹配。此外，为了避免过多的晶格缺陷导致的电学性能降低，单晶Ga2O3中的掺杂通常会受到限制。
[0003]因此，提供一种基于大面积Ga2O3形成晶体管阵列，并能够通过制备过程中的调节，即可灵活调控晶体管阵列的电学特性，从而有效降低调控成本的晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大面积Ga2O3的电性能可调节的场效应晶体管阵列的制备方法，其特征在于，包括：制备具有栅电极、栅介质层、Ga2O3沟道层、源电极和漏电极的场效应晶体管阵列；其中，所述Ga2O3沟道层由掺杂有掺杂元素的Ga2O3提供，且所述Ga2O3沟道层为通过磁控溅射的方式制备；通过调节Ga2O3沟道层中掺杂元素的掺杂量和Ga2O3沟道层的厚度对电性能进行调节。2.根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于，所述掺杂元素的材料为金属锡和/或金属锡的化合物；优选地，所述栅电极选自金属、氧化铟锡和重掺杂Si中的至少一种；更为优选地，所述栅电极选自重掺杂Si。3.根据权利要求1或2所述的一种制备方法，其特征在于，所述栅介质层的材料选自SiO2、Al2O3、HfO2、Ta2O5、La2O3、Nd2O3、HfLaO和TaLaO中的至少一种；优选地，所述栅介质层的材料为SiO2和/或Ta2O5。4.根据权利要求1或2所述的一种制备方法，其特征在于，所述源电极和所述漏电极各自为金属电极；优选地，所述源电极和所述漏电极的材料选自Cr/Ag；更为优选地，所述源电极和所述漏电极之间形成的沟道的宽长比为0.02
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50：1。5.根据权利要求1或2所述的一种制备方法，其特征在于，制备过程具体包括：S100、选择衬底，在衬底上直接划分出栅电极和栅介质层，或者，对衬底表面进行处理后划分出栅电极和栅介质层；S200、在衬底的表面共同溅射氧化镓靶材和至少一个掺杂靶材，以在衬底表面沉积获得预制氧化镓；S300、对沉积有预制氧化镓的衬底进行后退火处理，得到预制件；S400、在后退火处理后的预制件上的预制氧化镓表面蒸镀形成Cr/Ag金属叠层，对应形成为源极和漏极，获得场效应晶体管阵列；优选地，通过调节步骤S200中的共同溅射时间对Ga2O3沟道层的厚度进行调节；更为优选地，通过调节步骤S200中掺杂靶材的溅射参数对Ga2O3沟道层中掺杂元素的掺杂量进行调节；进一步优选地，溅射参数至少包括溅射功率。6.根据权利要求5所述的一种制备方法，其特征在于，所述衬底选自重掺杂Si/SiO2或重掺杂Si；优选地，所述衬底选自重掺杂Si。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子淳，马远骁，王业亮，
申请(专利权)人：北京理工大学长三角研究院嘉兴，
类型：发明
国别省市：