基于ScAlN_GaN的P沟道异质结场效应晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于ScAlN_GaN的P沟道异质结场效应晶体管及其制备方法。所述场效应晶体管，包括依次设置的衬底、GaN缓冲层、AlN插入层、ScAlN势垒层、GaN通道层、P型轻掺杂GaN盖帽层、N型重掺杂GaN层和P型重掺杂GaN盖帽层，所述N型重掺杂GaN层位于P型轻掺杂GaN盖帽层的一个凹栅中；所述P型重掺杂GaN盖帽层上形成栅极，所述P型轻掺杂GaN盖帽层一端形成源极，所述P型轻掺杂GaN盖帽层另一端形成漏极。本发明专利技术使用的是Sc0.18Al0.82N，与GaN没有晶格失配，提高了空穴迁移率，从而增大了开态电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，更具体地说，涉及一种基于scaln_gan的p沟道异质结场效应晶体管及其制备方法。

技术介绍

1、新一代半导体材料氮化镓(gan)具有宽禁带(3.4ev)、高击穿电压(3.1mv/cm)、高电子迁移率(～1500cm2/v·s)等优良特性，scaln是一种超宽带隙的过渡金属氮化物，具有相当增强的极化特性，由于极化效应，gan/scaln/gan结构在无需故意掺杂的情况下便可以同时形成高浓度的二维电子气(2deg)和二维空穴气(2dhg)。利用2deg和2dhg可以分别构成n沟道异质结场效应晶体管(hfet)和p沟道hfet。

2、近年来，人们对互补异质结构fet(hfet)技术的兴趣日益增长，n沟道hfet已经受到广泛研究，并且继续表现出突出的性能，同时在不断改进。但是分立的n沟道hfet器件不能与硅基电路很好的融合，如果将n沟道hfet与p沟道hfet相结合，可以构建高密度低功耗互补逻辑电路、驱动电路、控制电路等等，这样就可以更好地发挥它的潜力。但是，由于gan材料的空穴迁移率很低(室温下仅有5-52cm2/v·s)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于ScAlN_GaN的P沟道异质结场效应晶体管，其特征在于，包括依次设置的衬底、GaN缓冲层、AlN插入层、ScAlN势垒层、GaN通道层、P型轻掺杂GaN盖帽层、N型重掺杂GaN层和P型重掺杂GaN盖帽层，所述N型重掺杂GaN层位于P型轻掺杂GaN盖帽层的一个凹栅中；所述P型重掺杂GaN盖帽层上形成栅极，所述P型轻掺杂GaN盖帽层一端形成源极，所述P型轻掺杂GaN盖帽层另一端形成漏极。

2.根据权利要求1所述的基于ScAlN_GaN的P沟道异质结场效应晶体管，其特征在于，所述GaN缓冲层的厚度为1-3μm，所述AlN插入层1-3nm，所述ScAlN势垒层的厚度为1...

【技术特征摘要】

1.一种基于scaln_gan的p沟道异质结场效应晶体管，其特征在于，包括依次设置的衬底、gan缓冲层、aln插入层、scaln势垒层、gan通道层、p型轻掺杂gan盖帽层、n型重掺杂gan层和p型重掺杂gan盖帽层，所述n型重掺杂gan层位于p型轻掺杂gan盖帽层的一个凹栅中；所述p型重掺杂gan盖帽层上形成栅极，所述p型轻掺杂gan盖帽层一端形成源极，所述p型轻掺杂gan盖帽层另一端形成漏极。

2.根据权利要求1所述的基于scaln_gan的p沟道异质结场效应晶体管，其特征在于，所述gan缓冲层的厚度为1-3μm，所述aln插入层1-3nm，所述scaln势垒层的厚度为10-30nm，所述gan通道层的厚度为20-50nm，所述p型轻掺杂gan盖帽层的厚度为20-40nm，所述n型重掺杂gan层的厚度为30-50nm、p型重掺杂gan盖帽层的厚度为20-30nm。

3.根据权利要求1所述的基于scaln_gan的p沟道异质结场...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪金，黄淞，宋欢，刘思楚，薛俊俊，智婷，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：