[发明专利]漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件及其制备方法

说明书

本发明属于半导体器件技术领域，具体为漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件及其制备方法。本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件包括：衬底、GaN/AlGaN叠层结构、源极、栅极和漏扩展结构；其中，漏扩展结构的一部分形成于GaN层上，并与所述GaN/AlGaN叠层的侧面相接触，另一部分与AlGaN层上表面间形成有绝缘介质层。本发明采用低阻的硅化物薄膜作为漏极引线，不仅缩小了有源区，而且重构了电流通道，避免了二维电子气需要翻越高势垒的AlGaN/GaN异质结才能被漏电极抽取走的状况，从而使射频GaN/AlGaN器件获得更好的直流参数、高频线性参数等。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，具体涉及漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件及其制备方法。

背景技术

GaN第三代半导体因具有较宽的禁带宽度(3.4eV)、高击穿场强(3MV/cm)以及在室温可以获得很高的电子迁移率(1500cm²/(V.s))、极高的峰值电子速度(3×10⁷cm/s)和高二维电子气浓度(2×10¹³cm²)，GaN/AlGaN高电子迁移率晶体管功率器件（HEMTs）正在逐渐取代射频横向双扩散功率晶体管（RF-LDMOS）、GaAs功率器件，成为相控阵雷达中T/R组件的首选微波功率器件。另一方面，随着5G通信对海量数据宽带传输的迫切需求，在高频段工作且有高功率密度优势的GaN/AlGaN高电子迁移率晶体管器件在民用无线通信中又将大展身手，但前者在5G通信应用中也面临着高频调制信号的高线性传输等难点需要突破。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够获得更好直流参数和高频线性参数的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件及其制备方法。

本发明提供的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件，包括：衬底、构筑在衬底上的GaN/AlGaN叠层结构、源极、栅极和漏扩展结构；其中，漏扩展结构的一部分形成于GaN层上，并与所述GaN/AlGaN叠层的侧面相接触，另一部分与AlGaN层上表面间形成有绝缘介质层。

本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件中，优选绝缘介质层为SiN。

本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件中，优选漏扩展结构材料为低阻硅化物。

本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件中，优选漏扩展结构材料为镍硅化物。

本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件中，优选镍硅化物的厚度为50~70nm。

本发明还提供上述漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件的制备方法，包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上依次形成GaN/AlGaN叠层结构；

在所述GaN/AlGaN叠层结构上形成源极；

形成漏扩展结构，使漏扩展结构的一部分形成于GaN层上，并与所述GaN/AlGaN叠层的侧面相接触，另一部分与AlGaN层上表面间形成有绝缘介质层；以及

形成栅极。

本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件制备方法，优选漏扩展结构为低阻硅化物。

本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件制备方法，优选为漏扩展结构为镍硅化物。

本发明的漏扩展结构的射频GaN/AlGaN器件制备方法，在所述漏扩展结构形成步骤中，具体包括以下操作流程：

在所述GaN/AlGaN叠层结构上形成绝缘介质层作为掩膜；

光刻曝光出器件的MESA有源区图形，刻蚀绝缘介质层和AlGaN层并过刻，形成器件区；