[发明专利]一种氮化镓基HEMT器件的制备方法及氮化镓基HEMT器件

权利要求书

1.一种氮化镓基HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在预选定的衬底上依次外延生长缓冲层、沟道层、势垒层；

在所述势垒层上沉积形成钝化层；

对所述钝化层和所述势垒层的一部分进行刻蚀，形成凹槽，所述凹槽贯穿所述钝化层停止在所述势垒层；

采用气相外延生长工艺在所述凹槽中再生长p型氮化镓，使p型氮化镓填满所述凹槽；

在所述p型氮化镓两侧分别形成第一源极和第一漏极，所述第一源极和所述第一漏极均插接至所述沟道层；

在所述第一漏极远离所述p型氮化镓的一侧形成第二源极和第二漏极；

在所述p型氮化镓上形成第一栅极，所述第一栅极与所述p型氮化镓形成肖特基接触；

在所述第二源极和所述第二漏极之间形成第二栅极，所述第二栅极与所述势垒层形成肖特基接触。

2.如权利要求1所述的一种氮化镓基HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述衬底的种类包括硅衬底、碳化硅衬底、蓝宝石衬底；

所述缓冲层的组成材料包括氮化镓或氮化铝镓，所述沟道层的组成材料包括氮化镓，所述势垒层的组成材料包括氮化铝镓；

所述钝化层的组成材料包括二氧化硅或氮化硅。

3.如权利要求1所述的一种氮化镓基HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述在所述势垒层上沉积形成钝化层包括：

通过刻蚀或者离子注入在所述势垒层形成凸型隔离后，在所述势垒层上沉积形成所述钝化层。

4.如权利要求1所述的一种氮化镓基HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述对所述钝化层和所述势垒层的一部分进行刻蚀包括：

采用p型氮化镓栅极掩模，对所述钝化层和所述势垒层的一部分进行刻蚀。

5.一种氮化镓基HEMT器件，其特征在于，所述器件包括：

衬底；

缓冲层，形成在所述衬底上；

氮化镓沟道层，外延生长在所述缓冲层上；

氮化铝镓势垒层，外延生长在所述氮化镓沟道层上；

钝化层，沉积在所述氮化铝镓势垒层上；

p型氮化镓层，贯穿所述钝化层和所述氮化铝镓势垒层的一部分，所述p型氮化镓层的底部位于所述氮化铝镓势垒层中；

在所述p型氮化镓层上形成有第一栅极；

所述第一栅极的两侧分别形成有第一源极和第一漏极，所述第一源极和所述第一漏极均插接至所述沟道层；

所述第一漏极远离所述第一栅极的一侧形成有第二源极和第二漏极，所述第二源极和所述第二漏极均插接至所述沟道层；

所述第二源极和所述第二漏极之间形成有第二栅极；

所述沟道层与所述势垒层之间形成有二维电子气，所述p型氮化镓正下方区域内的二维电子气耗尽。

6.如权利要求5所述的一种氮化镓基HEMT器件，其特征在于，所述衬底、所述缓冲层、所述势垒层、所述沟道层、所述钝化层、所述p型氮化镓层、所述第一栅极、所述第一源极、所述第一漏极组成常闭型HEMT器件；

所述缓冲层、所述势垒层、所述沟道层、所述钝化层、所述第二栅极、所述第二源极、所述第二漏极组成常开型HEMT器件。

7.如权利要求5所述的一种氮化镓基HEMT器件，其特征在于，所述第一栅极与所述p型氮化镓层形成肖特基接触，所述第二栅极与所述氮化铝镓势垒层形成肖特基接触。

8.如权利要求5所述的一种氮化镓基HEMT器件，其特征在于，所述第一源极和所述第一漏极与所述沟道层形成欧姆接触，所述第二源极和所述第二漏极与所述沟道层形成欧姆接触。

9.如权利要求5所述的一种氮化镓基HEMT器件，其特征在于，所述衬底的种类包括硅衬底、碳化硅衬底、蓝宝石衬底；

所述缓冲层的组成材料包括氮化镓或氮化铝镓，所述沟道层的组成材料包括氮化镓，所述势垒层的组成材料包括氮化铝镓；

所述钝化层的组成材料包括二氧化硅或氮化硅。

10.如权利要求5所述的一种氮化镓基HEMT器件，其特征在于，所述势垒层和所述钝化层之间设置有通过离子注入或刻蚀形成的凸型隔离。