[发明专利]一种可用于硅基集成的HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种可用于硅基集成的HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：对由锗构成的衬底进行预处理；

步骤B：将所述衬底进行加热，然后进行退火处理；

步骤C：在所述衬底上生长掺杂Fe的GaInP半绝缘层；

步骤D：在所述掺杂Fe的GaInP半绝缘层上继续外延生长GaInP缓冲层；

步骤E：在所述GaInP缓冲层上形成半导体叠层，该半导体叠层自下而上包括GaAs沟道层、未掺杂的AlGaAs隔离层和重掺杂的AlGaAs供应层；

步骤F：在所述半导体叠层上生长高掺杂的GaAs帽层；

步骤G：在所述GaAs帽层上形成源极和漏极；

步骤H：在所述GaAs帽层中形成栅极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为晶面方向为(100)的晶体锗，并且偏向<111>晶向4°～6°。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括在磷烷气体氛围中将所述锗衬底加热到700℃，然后再退火10min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括采用MOCVD的方法生长掺铁GaInP半绝缘层，其条件是，反应室压力为60mbar，三甲基镓、三甲基铟作为III族源，磷烷作为V族源，二乙基铁作为铁的有机源，生长厚度为1μm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中控制Fe在GaInP中的掺杂浓度为3×10¹⁷～90×10¹⁷/cm³。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D中生成的GaInP缓冲层的厚度为300nm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C和步骤D中分别生长的掺杂Fe的GaInP半绝缘层和GaInP缓冲层中Ga的组分为0.51。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤E形成的GaAs沟道层还包括在所述半导体叠层中形成的二维电子气。

9.一种可用于硅基集成的HEMT器件，包括由锗构成的衬底，其特征在于，还包括：

掺杂Fe的GaInP半绝缘层，位于所述衬底之上；

GaInP缓冲层，位于所述掺杂Fe的GaInP半绝缘层之上；

半导体叠层，位于所述GaInP缓冲层，该半导体叠层包括GaAs沟道层、未掺杂的AlGaAs隔离层和重掺杂的AlGaAs供应层；

GaAs帽层，位于所述半导体叠层之上；

源极、漏极和栅极，形成于所述GaAs帽层中。

10.如权利要求9所述的可用于硅基集成的HEMT器件，其特征在于，所述GaAs沟道层还包括在所述半导体叠层中形成的二维电子气。