[发明专利]具有背场板结构的HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.具有背场板结构的HEMT器件，其特征在于，由下至上依次包括硅衬底、GaN外延层、AlGaN势垒层、Si₃N₄钝化保护层；栅电极、源电极和漏电极设于AlGaN势垒层之上；所述硅衬底设有横截面为直角梯形的凹槽；所述凹槽开口向下，凹槽的顶部为GaN外延层的下表面；背场板结构设于硅衬底的部分下表面、凹槽的斜面、凹槽的部分顶部之上。

2.根据权利要求1所述的具有背场板结构的HEMT器件，其特征在于，所述背场板结构与GaN外延层的接触线宽为5～10μm。

3.根据权利要求1所述的具有背场板结构的HEMT器件，其特征在于，所述凹槽顶部未被背场板结构覆盖部分的横向宽度为5～10μm。

4.根据权利要求1所述的具有背场板结构的HEMT器件，其特征在于，所述背场板结构为电子束蒸发沉积的得到金属薄膜，厚度为50nm～2μm。

5.权利要求1所述的具有背场板结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在HEMT器件利用双面对准光刻技术，在Si衬底背面栅极下方制备刻蚀窗口区域，窗口区域源漏方向上的线宽为5～10μm；

(2)利用深硅刻蚀的方法，将窗口区域刻蚀至GaN外延层，刻蚀期间，经历两次再光刻过程，每次均将窗口向源极方向扩大10～50μm，最终得到横截面为直角梯形的凹槽；

(3)利用双面对准光刻技术，在刻蚀有凹槽的硅衬底底面制备背场板金属沉积窗口；

(4)在硅衬底的部分下表面、凹槽的斜面、凹槽的部分顶部表面沉积Ti/Au金属，形成背场板结构。

6.根据权利要求5所述的具有背场板结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述Si衬底的厚度为300～1000um。

7.根据权利要求5所述的具有背场板结构的HEMT器件的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述沉积为采用电子束蒸发的方式沉积。