一种GaN高电子迁移率晶体管结构及制作方法技术

本发明专利技术提供一种GaN高电子迁移率晶体管结构，包括异质衬底和设置在所述异质衬底上方的AlN薄层，所述AlN薄层上方依次设有GaN高阻层、GaN高迁层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN盖帽层，本发明专利技术还提供一种GaN高电子迁移率晶体管结构的制作方法，在异质衬底上采用ALD沉积法生长AIN薄层，再在所述AIN薄层上采用MOCVD外延生长GaN基结构材料。本发明专利技术的有益效果是通过采用原子层沉积ALD法在异质衬底上制备AlN薄层，再基于异质衬底/ALD‑AlN的复合衬底上外延生长GaN基结构材料，提升了异质外延GaN基HEMT结构材料的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体材料与器件，尤其是涉及一种gan高电子迁移率晶体管结构及制作方法。

技术介绍

1、氮化镓(gan)作为第三代半导体材料的代表，具有宽带隙、高击穿电场和高载流子速度等特点。algan/gan高电子迁移率晶体管(hemt)已被广泛应用于无线通讯、雷达探测、电子对抗等领域。在现有技术中，通常使用金属有机化合物气相沉积(mocvd)技术在异质衬底上外延生长gan基结构材料。由于异质衬底与gan的晶格常数和热膨胀系数均有不同程度的差异，传统作法是采用mocvd技术在异质衬底上生长低温gan缓冲层，来提高外延层的晶体质量，但是gan缓冲层仍然是异质外延，无法有效抑制位错等缺陷，影响hemt结构材料的晶体质量。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种gan高电子迁移率晶体管结构及制作方法，有效解决了在异质衬底上外延gan基hemt结构无法抑制位错等缺陷，质量较差的问题。

2、本专利技术采用的技术方案是：一种gan高电子迁移率晶体管结构，包括异质衬底和设置在所述异质衬底上方的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种GaN高电子迁移率晶体管结构，其特征在于：包括异质衬底和设置在所述异质衬底上方的AlN薄层，所述AlN薄层上方依次设有GaN高阻层、GaN高迁层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN盖帽层。

2.根据权利要求1所述的一种GaN高电子迁移率晶体管结构，其特征在于：所述AlN薄层的厚度为20-200nm。

3.根据权利要求1或2所述的一种GaN高电子迁移率晶体管结构，其特征在于：所述GaN高阻层的厚度为1-5μm，所述GaN高迁层的厚度为20-200nm，所述AlN插入层的厚度为1-2nm，所述AlGaN势垒层的厚度为5-30nm，所述GaN盖帽层的厚度为1...

【技术特征摘要】

1.一种gan高电子迁移率晶体管结构，其特征在于：包括异质衬底和设置在所述异质衬底上方的aln薄层，所述aln薄层上方依次设有gan高阻层、gan高迁层、aln插入层、algan势垒层和gan盖帽层。

2.根据权利要求1所述的一种gan高电子迁移率晶体管结构，其特征在于：所述aln薄层的厚度为20-200nm。

3.根据权利要求1或2所述的一种gan高电子迁移率晶体管结构，其特征在于：所述gan高阻层的厚度为1-5μm，所述gan高迁层的厚度为20-200nm，所述aln插入层的厚度为1-2nm，所述algan势垒层的厚度为5-30nm，所述gan盖帽层的厚度为1-2nm。

4.一种gan高电子迁移率晶体管结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种gan高电子迁移率晶体管结构的制作方法，其特征在于：在所述步骤在异质衬底上采用ald沉积法生长ain薄层形成复合衬底中，沉积温度为100-300℃，反应腔室的压力为5-20torr,气体前驱体为al源和nh3,优选的al源为三甲基铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新宇，殷海波，海宇，李素文，王鑫华，王大海，李敏，
申请(专利权)人：天津市滨海新区微电子研究院，
类型：发明
国别省市：