[发明专利]二维电子气沟道半耗尽型霍尔传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种二维电子气沟道半耗尽型霍尔传感器制作方法，其特征在于，步骤如下：

S1、准备器件基底材料，包括衬底、缓冲层、外延层和势垒层，器件基底材料依次经过丙酮、乙醇、去离子水清洗，所述清洗均为超声清洗，用氮气吹干、再用烘箱进行烘烤；

S2、利用光刻方法定义器件台面，经过涂胶、匀胶、光刻、显影形成刻蚀窗口，然后采用湿法刻蚀方法或干法刻蚀方法刻蚀势垒层和外延层，总的刻蚀深度为100～1000nm；

S3、利用光刻方法定义器件势垒层，经过涂胶、匀胶、光刻、显影形成离子注入窗口，然后采用ICP、RIE或者离子注入机进行负离子注入或者表面布植；

S4、采用热处理方法激活注入的负离子，然后采用PECVD、ALD或者LPCVD方法在势垒层表面沉积介质层进行表面钝化，介质层材料采用SiO₂、Si₃N₄、AlN、Ga₂O₃、Al₂O₃、TiO₂任意一种或者它们的任意组合；

S5、利用光刻方法定义主电极和感测电极区域，经过涂胶、匀胶、光刻、显影步骤形成电极沉积窗口，采用电子束蒸发、磁控溅射、或者热蒸发方法生长单层或复合金属薄膜，形成接触电极，然后经过金属剥离、清洗、退火，形成金属/半导体欧姆接触；

所述势垒层表面设有3个主电极C₀、C₁和C₂，所述主电极C₁和C₂关于C₀中心对称，所述电极C₀和C₁之间、电极C₀和C₂之间分别设有负离子注入区，负离子注入区的宽度小于主电极C₀和C₁或者C₀和C₂之间电极的间距，两个负离子注入区关于主电极C₀中心对称，在两个负离子注入区表面分别制作感测电极S₁和S₂，感测电极S₁和S₂关于主电极C₀中心对称。

2.如权利要求1所述的二维电子气沟道半耗尽型霍尔传感器制作方法，其特征在于，步骤S3中负离子采用氟离子、氧离子、氮离子、硫离子、磷离子的任意一种。

3.如权利要求1所述的二维电子气沟道半耗尽型霍尔传感器制作方法，其特征在于，步骤S3中加工过程采用10～100W低功率离子注入工艺。