一种HEMT外延结构及其制备方法技术

技术编号:41531844 阅读:24 留言:0更新日期:2024-06-03 23:08
本发明专利技术涉及新型半导体技术领域,具体公开一种HEMT外延结构及其制备方法。本发明专利技术提供的方法包括在金刚石表面注入硅离子,然后经过退火得到SiC/多晶金刚石复合的退火基底,进一步生长GaN外延。采用本发明专利技术的制备方法能使得GaN对衬底的晶格常数和热膨胀系数的要求降低,从而降低在金刚石上生长GaN难度,实现金刚石上高质量外延GaN,提高GaN晶体质量,解决GaN高功率器件散热问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型半导体,尤其涉及一种hemt外延结构及其制备方法。


技术介绍

1、gan材料具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高和抗辐射能力强等特性,是制备短波长发光器件和高频高功率电子器件的理想材料。但是由于目前电子器件的传统封装的散热能力较低,gan器件只能发挥其20%-30%的理论性能,随着高功率器件工作温度的升高,高功率器件的失效概率呈指数级增长,低散热能力严重影响了gan器件的电学性能和工作可靠性。

2、金刚石被称为终极半导体材料,具有超高硬度、良好导热性、化学稳定性等特点,因此,多晶金刚石具有的超高热导率使其成为了理想的导热基板。目前使用金刚石进行散热的主流方法包括如下:将器件上原来硅基衬底磨掉,然后利用中间键合层将gan层与金刚石衬底键合;但是,该方法在高温情况下容易出现键合层失效,由于gan薄膜本身是在硅衬底上外延,从而导致晶格失配及热失配等原因,致使gan具有非常大的翘曲度,键合失败,不仅影响金刚石散热性能,甚至导致晶圆破裂。因此,提供一种hemt外延结构及其制备方法以解决现有gan异质外延的晶格失配、热失配问题以及hemt器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种HEMT外延结构的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的HEMT外延结构的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述多晶金刚石衬底的厚度为100μm-600μm。

3.如权利要求1所述的HEMT外延结构的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述硅离子的离子注入能量为55keV-100keV。

4.如权利要求1所述的HEMT外延结构的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述硅离子的离子注入剂量为1E17atoms/cm2-3E17atoms/cm2。

5.如权利要求1所述的HEMT外延结构的制备方法,其特征在于,步骤b中,所述...

【技术特征摘要】

1.一种hemt外延结构的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的hemt外延结构的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述多晶金刚石衬底的厚度为100μm-600μm。

3.如权利要求1所述的hemt外延结构的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述硅离子的离子注入能量为55kev-100kev。

4.如权利要求1所述的hemt外延结构的制备方法,其特征在于,步骤a中,所述硅离子的离子注入剂量为1e17atoms/cm2-3e17atoms/cm2。

5.如权利要求1所述的hemt外延结构的制备方法,其特征在于,步骤b中,所述退火的时间为10min-25min。...

【专利技术属性】
技术研发人员:高楠房玉龙王波张志荣尹甲运王浩然崔起源陈宏泰
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十三研究所
类型:发明
国别省市:

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