[发明专利]一种增强型GaN HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种增强型GaN HEMT器件，包括：衬底(101)以及设置在衬底(101)上的HEMT异质结结构；其特征在于，所述的HEMT异质结结构顶层为AlGaN势垒层(106)；在AlGaN势垒层(106)上方分别设置漏极(110)、源极(109)和栅极(108)；AlGaN势垒层(106)上方在栅极(108)与源极(109)之间、栅极(108)与漏极(110)之间设置介质层(107)用于提高沟道的二维电子气浓度；所述的AlGaN势垒层(106)与漏极(110)、源极(109)为欧姆接触，与栅极(108)为肖特基接触，所述的AlGaN势垒层(106)厚度小于6nm。

2.根据权利要求1所述增强型GaN HEMT器件，其特征在于，所述的AlGaN势垒层(106)由外延生长得到。

3.根据权利要求1所述增强型GaN HEMT器件，其特征在于，设有有源区和隔离区；所述的漏极(110)、源极(109)和栅极(108)均设置在有源区上方；所述的隔离区设置在有源区外侧，用于将有源区与外部电气件隔离。

4.根据权利要求1所述增强型GaN HEMT器件，其特征在于，所述的HEMT异质结结构由下而上依次外延生长缓存层(102)、高阻层(103)、沟道层(104)、阻挡层(105)和AlGaN势垒层(106)。

5.根据权利要求4所述增强型GaN HEMT器件，其特征在于，所述的高阻层(103)为高阻GaN层，或沟道层(104)为GaN沟道层，或阻挡层(105)为AlN阻挡层。

6.一种权利要求1-5任一所述增强型GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在衬底(101)上外延生长HEMT异质结结构，其中顶层为AlGaN势垒层(106)；

S2、在HEMT异质结结构上分别沉积金属与AlGaN势垒层(106)欧姆接触，形成源极(109)和漏极(110)；

S3、在AlGaN势垒层(106)上，源极(109)和漏极(110)以外的部位用介质层(107)封闭；

S4、在源极(109)和漏极(110)之间的位置刻蚀介质层(107)至露出AlGaN势垒层(106)，在露出AlGaN势垒层(106)的位置沉积金属与AlGaN势垒层(106)肖特基接触，形成栅极(108)。

7.根据权利要求6所述增强型GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述的HEMT异质结结构在衬底(101)上依次外延生长出缓存层(102)、高阻层(103)、沟道层(104)、阻挡层(105)和AlGaN势垒层(106)。

8.根据权利要求7所述增强型GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，步骤S1中完成HEMT异质结结构的外延生长后，利用刻蚀或局部注入离子得到中部的有源区和位于有源区外侧的隔离区。

9.根据权利要求8所述增强型GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述的局部注入离子为：纵向局部注入离子填充AlGaN势垒层(106)、阻挡层(105)、沟道层(104)以及高阻层(103)上部；所述的刻蚀为：纵向局部去除AlGaN势垒层(106)、阻挡层(105)、沟道层(104)以及高阻层(103)上部，实现有源区的台面隔离。