一种GaN基HEMT中低阻值欧姆接触电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种GaN基HEMT中低阻值欧姆接触电极的制备方法，包括：在氮化镓(GaN)异质结外延材料上光刻出源电极和漏电极欧姆区域；淀积镍金属薄层；进行退火，形成镍金属小球；以镍金属小球为掩膜，采用干法刻蚀至二维电子气沟道以下，形成纳米凹槽阵列；酸洗去除镍金属小球；淀积无Au欧姆接触金属，进行退火，退火后的纳米金属柱体侧壁与二维电子气沟道直接接触形成欧姆接触，从而形成源电极和漏电极；本发明专利技术能够增大GaN HEMT中源电极和漏电极的金属电极与二维电子气沟道接触的面积，实现与Si CMOS工艺兼容的无Au源电极和漏电极欧姆接触，有效降低了欧姆接触电阻，提高了氮化镓HEMT器件的性能，降低了工艺成本，且工艺简单、易于实现、效果突出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件制备，具体涉及一种gan基hemt中低阻值欧姆接触电极的制备方法。

技术介绍

1、氮化镓(gan)作为第三代半导体材料的代表，具有高的击穿场强，大的禁带宽度、高的迁移率等特点，gan异质结界面处存在高载流子密度和高迁移率的二维电子气(two-dimensional electron gas,2deg)可以实现低导通电阻，从而降低器件的功率损耗，因此成为大功率、高频微波和光电领域的研究热点。现如今，gan基hemt器件多采用蓝宝石衬底、sic衬底、si衬底，其中蓝宝石衬底的gan热导率较低，不适用于电力电子器件，sic基gan尺寸小且成本高，而si基gan具有高的热导和电导，并且大尺寸的si基gan的外延生长技术已经十分成熟，大大降低了gan器件的生产成本。如果能够利用现有的si基cmos工艺线来生产氮化镓器件，将会进一步的降低氮化镓器件的制造成本，提高产量，推动氮化镓器件的产业化、商业化。

2、常规的gan器件的欧姆接触使用的是ti/al/ni/au，au的使用是为了降低接触电阻，并且防止电极的氧化。随着近几年金价的攀升本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种GaN基HEMT中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中氮化镓异质结外延材料自下而上依次为衬底(10)、复合缓冲层(20)、沟道层(30)、插入层(40)、势垒层(50)和帽层(60)。

3.根据权利要求2所述的一种GaN基HEMT中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，所述衬底(10)材料为硅、或碳化硅、或蓝宝石、或金刚石、或氮化镓、或氮化铝，厚度为50～1500μm；

4.根据权利要求2所述的一种GaN基HEMT中低...

【技术特征摘要】

1.一种gan基hemt中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种gan基hemt中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中氮化镓异质结外延材料自下而上依次为衬底(10)、复合缓冲层(20)、沟道层(30)、插入层(40)、势垒层(50)和帽层(60)。

3.根据权利要求2所述的一种gan基hemt中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，所述衬底(10)材料为硅、或碳化硅、或蓝宝石、或金刚石、或氮化镓、或氮化铝，厚度为50～1500μm；

4.根据权利要求2所述的一种gan基hemt中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，所述源电极(70)、漏电极(90)位于刻蚀的纳米凹槽阵列处，栅电极(80)位于帽层(60)之上。

5.根据权利要求1所述的一种gan基hemt中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中淀积镍金属薄层，采用电子束蒸发或磁控溅射工艺，淀积镍厚度为5～30nm。

6.根据权利要求1所述的一种gan基hemt中低阻值欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，退火工艺为快速热退火，或炉管退火，或箱式退火，退火的温度为300～1000℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛佩玉，刘志宏，周瑾，李晓燕，李妍仪，邢伟川，张金风，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：