一种氮极性GaAsN/AlPN异质结的HEMT器件及其生长方法技术

本发明专利技术涉及一种氮极性GaAsN/AlPN异质结的HEMT器件及其生长方法，HEMT器件包括：衬底层、成核层、缓冲层、AlPN背势垒层、插入层、GaAsN沟道层、帽层、绝缘栅介质层、源电极、漏电极和栅电极，衬底层1、成核层2、缓冲层3、AlPN背势垒层4、插入层5、GaAsN沟道层6依次层叠；源电极9位于GaAsN沟道层6的一端，漏电极10位于GaAsN沟道层6的另一端；帽层7位于源电极9和漏电极10之间的GaAsN沟道层6表面；绝缘栅介质层8位于帽层7的表面；栅电极11位于绝缘栅介质层8的表面；成核层2、缓冲层3、AlPN背势垒层4、插入层5、GaAsN沟道层6、帽层7的极性均为氮极性。该器件解决了目前高Al组分AlGaN/GaN异质结HEMT中由于结晶质量下降导致二维电子气面密度和迁移率下降的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，具体涉及一种氮极性gaasn/alpn异质结的hemt器件及其生长方法。

技术介绍

1、如今，商用的基于氮化镓(gan)的器件包括发光二极管(led)、激光二极管(ld)和高电子迁移率晶体管(hemt)主要在镓极性氮化镓上制造，因为镓极性面材料易于实现高质量生长和低的背景载流子浓度。由于纤锌矿iii族氮化物材料不存在反演对称性，氮极性hemt器件中的极化感应电场与镓极性相反，从而提供了镓极性中无法获得的关键特性。在氮极性hemt器件中，二维电子气(2deg)形成在较大带隙势垒层的上方而不是下方。与传统镓极性结构相比，氮极性hemt器件的这一独特特征为未来高功率高频放大应用提供了以下优势：(i)氮极性hemt器件中的势垒层提供了天然的背势垒，能提高二维电子气限域性，从而改善器件的输出电阻和夹断特性；(ii)与镓极性hemt器件结构中的较大带隙势垒材料相反，欧姆接触形成在氮极性hemt器件结构中的较小带隙沟道材料上，因此，氮极性设计可降低接触电阻；(iii)对于栅极和二维电子气界面之间采用相同的物理隔离，氮极性hemt器件中二维电子气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮极性GaAsN/AlPN异质结的HEMT器件，其特征在于，包括：衬底层(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、AlPN背势垒层(4)、插入层(5)、GaAsN沟道层(6)、帽层(7)、绝缘栅介质层(8)、源电极(9)、漏电极(10)和栅电极(11)，其中，

2.根据权利要求1所述的氮极性GaAsN/AlPN异质结的HEMT器件，其特征在于，所述衬底层(1)的材料包括蓝宝石、碳化硅、硅、氮化镓、氮化铝、金刚石中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的氮极性GaAsN/AlPN异质结的HEMT器件，其特征在于，所述AlPN背势垒层(4)的厚度为1～500nm。<...

【技术特征摘要】

1.一种氮极性gaasn/alpn异质结的hemt器件，其特征在于，包括：衬底层(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、alpn背势垒层(4)、插入层(5)、gaasn沟道层(6)、帽层(7)、绝缘栅介质层(8)、源电极(9)、漏电极(10)和栅电极(11)，其中，

2.根据权利要求1所述的氮极性gaasn/alpn异质结的hemt器件，其特征在于，所述衬底层(1)的材料包括蓝宝石、碳化硅、硅、氮化镓、氮化铝、金刚石中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的氮极性gaasn/alpn异质结的hemt器件，其特征在于，所述alpn背势垒层(4)的厚度为1～500nm。

4.根据权利要求1所述的氮极性gaasn/alpn异质结的hemt器件，其特征在于，所述gaasn沟道层(6)的厚度为1～500nm。

5.一种氮极性gaasn/alpn异质结的hemt器件的生长方法，其特征在于，包括步骤：

6.根据权利要求5所述的氮极性gaasn/alpn异质结的hemt器件的生长方法，其特征在于，在所述衬底层(1)上依次淀积氮极性的成核层(2)、缓冲层(3)、alpn背势垒层(4)、插入层(5)、gaasn沟道层(6)和帽层(7)，包括：

7....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永，何祺伟，张雅超，龚子刚，董栩婷，陈财，邵语嫣，
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：