[发明专利]一种新型增强型A1GaN/GaN HEMT器件的实现方法

权利要求书

1. 一种新型增强型AlGaN/GaN HEMT器件的实现方法，其实现步骤如下：

(1)在蓝宝石或碳化硅衬底基片上，利用MOCVD或者MBE工艺，生长AlN成核层；

(2)在AlN成核层上，生长GaN外延层；

(3)在GaN外延层上采用ICP或者RIE工艺刻蚀台面；

(4)刻蚀台面后，将上述制成的样品放入反应室内，二次生长GaN外延层；

(5)二次生长GaN外延层之后，外延生长AlGaN势垒层；

(6)在AlGaN势垒层上，采用LPCVD或者PECVD工艺淀积栅介质层，栅介质层可以是SiO₂或者SiN_x；

(7)栅介质层形成后，光刻源、漏区，获得源、漏区窗口；

(8)采用电子束蒸发工艺，在源、漏区窗口上蒸发欧姆接触金属，形成源、漏电极；

(9)源、漏电极形成后，在栅介质层上光刻栅极区域窗口，并在该栅极窗口上采用电子束蒸发工艺蒸发栅极金属，形成栅极；

(10)栅极形成后，光刻获得加厚电极图形，之后采用电子束蒸发工艺，加厚电极，完成器件制造。

2. 根据权利要求1所述的一种增强型AlGaN/GaN HEMT器件的制造方法，所说的生长AlN成核层其生长条件是：反应室的温度控制在450℃～550℃之间，反应速率小于5nm/分钟，厚度为20nm～40nm。

3. 根据权利要求1所述的增强型AlGaN/GaN HEMT器件的制造方法，所说的生长GaN外延层，其生长条件是：反应室的温度控制在900℃～1050℃之间，反应速率小于20nm/分钟，外延层厚度可以控制，一般在1～3μm。

4. 根据权利要求1所述的增强型AlGaN/GaN HEMT器件的制造方法，所说的在GaN外延层上刻蚀台面，在刻蚀台面的过程中，刻蚀的深度视器件所需要的栅长而定，台面刻蚀的目的是为了改变之后生长在其上的处于栅极下方的AlGaN/GaN异质结材料的生长方向，使该区域的异质结材料沿着非极化的方向生长，从而极大的减弱了栅极下方异质结中的二维电子气密度。

5. 根据权利要求1所述的增强型AlGaN/GaN HEMT器件的制造方法，所说的二次生长GaN外延层，它不仅有效地改善了台面刻蚀后的材料表面质量，更重要的是，通过二次GaN外延层厚度的调整，可以改变非极化面的倾斜角度，从而获得具有不同闽值电压的增强型HEMT器件，因为倾斜角度直接影响非极化面区域的二维电子气密度。

6. 根据权利要求1所述的增强型AlGaN/GaN HEMT器件的制造方法，所说的在栅介质层上光刻栅极区域窗口，栅极区域窗口选择在栅介质层的侧面上，由于栅极区域下方的异质结中只有极弱的二维电子气密度，当栅极上没有加电压时，导电沟道不会导通或者弱导通；当栅极上外加一定正偏压时，导电沟道导通。