[发明专利]集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管及其制备方法

权利要求书

1.集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：包括衬底（1）和位于衬底（1）上的绝缘介质层（2），所述绝缘介质层（2）上刻蚀有多个凹槽（3），所述多个凹槽（3）内分别生长有异质结纳米线（4），所述绝缘介质层（2）上形成有源极（5）和漏极（6），所述源极（5）和漏极（6）分别位于异质结纳米线（4）的两端并与分别与各异质结纳米线（4）连接，所述源极（5）和漏极（6）之间形成有栅极（7），所述栅极（7）与异质结纳米线（4）之间设有栅介质层（8）。

2.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线（4）位于凹槽（3）侧壁（31），并呈三棱柱结构。

3.根据权利要求2所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线（4）包括纳米核芯（41）、用于包裹纳米核芯（41）的壳层（42）和位于纳米核芯（41）和凹槽（3）侧壁（31）的缓冲层（43）。

4.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述多个凹槽（3）呈等间隔排列。

5.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线（4）横向尺寸为500nm～3um。

6.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线（4）的长度与所述凹槽（3）侧壁（31）的长度相同。

7.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述栅介质层（8）为由二氧化硅、氮化硅或high-K 介质材料中任意一种材料所构成的单层结构，或者是由二氧化硅、氮化硅或high-K 介质材料中任意几种材料所构成的多层结构。

8.集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、提供图形化半导体衬底（1）结构，所述半导体衬底（1）结构包括衬底（1）和位于衬底（1）上的绝缘介质层（2）；

B、在绝缘介质层（2）上刻蚀形成多个凹槽（3）；

C、在各凹槽（3）侧壁（31）上外延生长形成异质结纳米线（4）；

D、在位于异质结纳米线（4）两侧的绝缘介质层（2）上形成源极（5）和漏极（6），并使源极（5）和漏极（6）均分别与各异质结纳米线（4）连接；

E、在源极（5）和漏极（6）之间形成栅极（7）结构，所述栅极（7）结构包括栅极（7）和位于栅极（7）与异质结纳米线（4）之间的栅介质层（8）。

9.根据权利要求8所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管制备方法，其特征在于：所述步骤B包括：

B1、在绝缘介质层（2）表面涂上光刻胶层；

B2、在光刻胶层上定义凹槽（3）图形；

B3、对绝缘介质层（2）进行湿法刻蚀；

B4、去除剩余的光刻胶；

B5、湿法刻蚀凹槽（3）底面和凹槽（3）侧壁（31）。