一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件及其制备方法，包括以下步骤：S1：在衬底层的表面自下而上依次形成成核层、缓冲层、沟道层、势垒层和GaN层，势垒层含有Al离子；S2：对栅极区域外的GaN层进行F离子注入，形成F离子注入层；S3：对F离子注入层进行刻蚀，当刻蚀到F离子注入层和势垒层的界面处时，F离子和Al离子在势垒层的表面形成AlF<subgt;3</subgt;保护层；S4：去除AlF<subgt;3</subgt;保护层以露出势垒层；本发明专利技术通过形成F离子注入层，刻蚀过程中，势垒层表面形成AlF<subgt;3</subgt;保护层，从而实现自终止效果，避免刻蚀对沟道中的二维电子气造成损伤，降低因刻蚀所带来的表面态和缺陷，有效减小器件的栅极泄漏电流，提升器件的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体晶体管，具体涉及一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件及其制备方法。

技术介绍

1、氮化镓gan作为第3代半导体材料，具有禁带宽度大、耐高温高压、电子饱和速度高等诸多优点。gan基高电子迁移率晶体管(high electronmobility transistor，hemt)器件通过在异质结处形成高浓度、高迁移率的二维电子气(2-dimensionalelectron gas，2deg)形成导电沟道，从而实现器件的导通。近年来，gan基hemt器件因具备高热导率、低导通电阻、耐受高频高压条件等优良特性，gan基hemt器件成为高频高功率器件与开关器件领域的研究热点。在传统的gan基hemt器件中，因gan材料具有强自发极化与压电极化效应,所以往往表现为耗尽型工作模式，即阈值电压为负值，需要额外设计负偏置电压来关闭器件，这对器件的安全运行及简化电路设计十分不利。在电力电子应用领域，增强型器件可避免误开启的风险并降低栅极驱动复杂性，具有更大优势，因此，增强型gan基hemt器件成为当前的主要研究方向。

2、目前，实现增强型gan基h本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，所述势垒层的材料包括AlGaN；所述GaN层的材料包括P-GaN。

3.根据权利要求1所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，步骤S2包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，所述ICP工艺的工作气体包括CF4、SF6、CHF3中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，所述势垒层的材料包括algan；所述gan层的材料包括p-gan。

3.根据权利要求1所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，步骤s2包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，所述icp工艺的工作气体包括cf4、sf6、chf3中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种基于自终止刻蚀工艺的增强型器件的制备方法，其特征在于，所述icp工艺的icp功率为100～250w、rf功率为20～100w、时间为100～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚建彪，陈兴，冯倩，黎伟正，张子涵，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：