[发明专利]具有GaAs和GaN复合沟道的GaN HEMT器件及制备方法有效
| 申请号： | 201810567839.1 | 申请日： | 2018-06-05 |
| 公开（公告）号： | CN108831922B | 公开（公告）日： | 2021-05-18 |
| 发明（设计）人： | 王荣华 | 申请（专利权）人： | 大连芯冠科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L21/336;H01L29/10 |
| 代理公司： | 大连非凡专利事务所 21220 | 代理人： | 闪红霞 |
| 地址： | 116023 辽宁省大连市高新*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 具有 gaas gan 复合 沟道 hemt 器件 制备 方法 | ||
1.一种具有GaAs和GaN复合沟道的GaN HEMT器件，由下至上依次为衬底（1）、InxAlyGa1-x-yN缓冲层（2）、InxAlyGa1-x-yN沟道层（3）及InxAlyGa1-x-yN势垒层（4），在InxAlyGa1-x-yN势垒层（4）边缘有隔离区（7），在隔离区（7）内的有源区有源电极（8）、漏电极（9）及有栅电极（10），其特征在于：所述栅电极（10）下方有从InxAlyGa1-x-yN势垒层（4）向下深及InxAlyGa1-x-yN沟道层（3）或InxAlyGa1-x-yN缓冲层（2）的纵向槽（5），在纵向槽（5）内由下至上依次有InmAlnGa1-m-nAs缓冲层（5-1）、InmAlnGa1-m-nAs沟道层（5-2）及InmAlnGa1-m-nAs势垒层（6），所述InmAlnGa1-m-nAs沟道层（5-2）上表面与InxAlyGa1-x-yN沟道层（3）平齐。
2.一种如权利要求1所述具有GaAs和GaN复合沟道的GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于依次按照如下步骤进行：
a. 外延生长具有衬底（1）、InxAlyGa1-x-yN缓冲层（2）、InxAlyGa1-x-yN沟道层（3）及InxAlyGa1-x-yN势垒层（4）的GaN HEMT晶圆片；
b. 在InxAlyGa1-x-yN势垒层（4）上方制备介质保护层；
c. 在介质保护层上方涂布光刻胶，光刻胶显影后对后续栅电极（10）下方区域进行干法刻蚀并终止在InxAlyGa1-x-yN势垒层（4），去胶后形成图形化的介质保护层；
d. 利用上述图形化的介质保护层作为掩膜，对后续栅电极（10）下方区域进行干法刻蚀并终止在InxAlyGa1-x-yN沟道层（3）或者InxAlyGa1-x-yN缓冲层（4），形成纵向槽（5）；
e. 将所得晶圆片置于金属有机化学气相沉积反应腔中，进行二次外延生长InmAlnGa1-m-nAs缓冲层（5-1）、InmAlnGa1-m-nAs沟道层（5-2）和InmAlnGa1-m-nAs势垒层（6），所述InmAlnGa1-m-nAs沟道层（5-2）上表面与InxAlyGa1-x-yN沟道层（3）平齐；
f. 利用湿法腐蚀，剥离图形化的介质保护层及其上的二次外延生长的InmAlnGa1-m-nAs缓冲层（5-1）、InmAlnGa1-m-nAs沟道层（5-2）和InmAlnGa1-m-nAs势垒层（6）；
g. 制备器件隔离区（7）、源电极（8）、漏电极（9）和栅电极（10），所述栅电极（10）制备于InmAlnGa1-m-nAs势垒层（6）上，即制成具有GaAs和GaN复合沟道的GaN HEMT。
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