[发明专利]改善III族氮化物MIS-HEMT欧姆接触的方法及MIS-HEMT器件

说明书

本发明公开了一种改善III族氮化物MIS‑HEMT欧姆接触的方法及MIS‑HEMT器件。所述方法包括：提供主要由第二半导体和第三半导体组成的异质结构，所述第三半导体分布于第二半导体上，且所述异质结构中形成有二维电子气；在所述第三半导体上覆设介质层，并对所述介质层进行加工以暴露与所述异质结构的源、漏区域对应的所述第三半导体；对所述被暴露部分的第三半导进行减薄处理，以至少能够平衡二维电子气处电阻与势垒层电阻；对所述被暴露部分的第三半导体的表面进行处理，以增加被暴露部分的第三半导体的表面粗糙度；在所述被暴露部分的第三半导体上制作与所述异质结构连接的源极和漏极，在介质层上制作与所述异质结构连接的栅极，所述栅极分布于源极与漏极之间。

技术领域

本发明涉及一种MIS-HEMT器件，特别涉及一种改善III族氮化物MIS-HEMT(metal-insulator semiconductor high electron mobility transistor)欧姆接触的方法及MIS-HEMT器件，属于微电子工艺领域。

背景技术

宽禁带半导体GaN具有禁带宽度大、击穿场强高、热导率大、电子饱和漂移速度高等特点，在高温以及微波功率器件制造领域具有极大的潜力。其中，GaN/AlGaN HEMT(high-electron-mobility transistor)器件在微波大功率和高温应用方面均具有明显的优势，已经成为当前研究的热点之一。

GaN/AlGaN HEMT材料有很强的压电和自发极化效应，在未有意掺杂的情况下就能够形成高电子迁移率、高密度的二维电子气(2DEG)，正是二维电子气沟道的高导电能力和GaN/AlGaN材料的高耐压能力为GaN/AlGaN HEMT微波功率器件提供了材料基础。

在微波领域，欧姆接触与频率特性直接相关，大的接触电阻严重影响微波器件性能。所以，减小欧姆接触电阻对于微波器件极其重要。目前，减小接触电阻的主流方法有改变多元金属层各层金属比例、采用堆叠合金、改变退火温度、硅注入等。但是利用这些现有技术制作的器件的性能差异较大，很难获得稳定可靠的欧姆接触的条件。

因而，业界亟待发展出一种易于实施，重复性好，且能有效保证器件性能的减小欧姆接触的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改善III族氮化物MIS-HEMT欧姆接触的方法及MIS-HEMT器件，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例的一个方面提供的一种改善III族氮化物MIS-HEMT欧姆接触的方法，包括：

提供主要由第二半导体和第三半导体组成的异质结构，所述第三半导体分布于第二半导体上，并具有宽于第二半导体的带隙，且所述异质结构中形成有二维电子气；

在所述第三半导体上覆设介质层，并对所述介质层进行加工以暴露与所述异质结构的源、漏区域对应的所述第三半导体；

对所述被暴露部分的第三半导进行减薄处理，以至少能够平衡二维电子气处电阻与势垒层电阻；

对所述被暴露部分的第三半导体的表面进行处理，以增加被暴露部分的第三半导体的表面粗糙度；

在所述被暴露部分的第三半导体上制作与所述异质结构连接的源极和漏极，以及在所述介质层上制作与所述异质结构连接的栅极；所述源极和漏极能够通过所述二维电子气电连接，所述栅极分布于源极与漏极之间。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的III族氮化物MIS-HEMT器件。

与现有技术相比，本发明提供的改善III族氮化物MIS-HEMT欧姆接触的方法能有效减小器件中的欧姆接触电阻、大幅降低势垒、增大反应面积，工艺要求宽松，对器件的损伤小，而且具有工艺简单易控制，重复性高，成本低廉，易于进行大规模生产等特点。