[发明专利]载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管，其特征在于：包括位于底部的器件衬底（100），器件衬底（100）上表面形成有外延层（110），外延层（110）的两端部形成有源极欧姆接触（130）和漏极欧姆接触（140），外延层（110）与器件衬底（100）之间界面处形成有一定的载流子浓度调制的二维电子气（150），外延层（110）上端形成有T形金属栅（120）；所述二维电子气（150）的浓度靠近源级欧姆接触的一端较低，靠近漏极欧姆接触的一端较高，二维电子气（150）的浓度的变化趋势为线性渐变或阶梯变化。

2.根据权利要求1所述的载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管，其特征在于：所述器件衬底（100）的材料为Si、GaN、蓝宝石、碳化硅中的一种或这四种材料的组合。

3.根据权利要求1所述的载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管，其特征在于：所述外延层（110）为单层结构或多层结构，外延层（110）的材料为GaN、AlGaN、AlN中的一种或这三种材料的组合。

4.根据权利要求1所述的载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管，其特征在于：所述T形金属栅（120）的材料为Ti、Au、Pt中的一种或这三种材料的组合。

5.根据权利要求1所述的载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管，其特征在于：所述T形金属栅（120）的栅足靠近源极欧姆接触的一侧上方。

6.根据权利要求1所述的载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管，其特征在于：所述源极欧姆接触（130）和漏极欧姆接触（140）与器件衬底（100）和外延层（110）同时接触，源极欧姆接触（130）和漏极欧姆接触（140）的材料均为Ti、Al、Au、V的多层组合。

7.制造权利要求1-6任意一项所述的载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管的方法，其特征在于步骤如下：

（1）首先在器件衬底（100）上通过外延的方式，制备外延层（110）；

（2）在外延层（110）上通过离子注入的方式，形成载流子调制的二维电子气；

（3）在外延层（110）上通过金属沉积+退火、二次外延+金属沉积的方式，制备源极欧姆接触和漏极欧姆接触；

（4）在外延层（110）上制备T形金属栅（120），使得T形金属栅（120）的栅足部分位于载流子调制的二维电子气（150）靠源极欧姆接触的一侧上方。

8.根据权利要求7所述的载流子浓度调制型高迁移率场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述二维电子气（150）的制备是通过在外延层（110）上分区域注入载流子调制作用的离子，离子的种类为BF₃、Cl、F、Br、B、P。