[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

说明书

本申请提供一种氮化镓基HEMT器件的制备方法及氮化镓基HEMT器件。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；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，均插接至所述沟道层；在所述第一漏极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；在所述第二源极和所述第二漏极形成第二栅极。利用本申请中各个实施例，可以得到在同一片晶片上实现常开和常闭两种特性的氮化镓基HEMT器件。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种氮化镓基HEMT器件的制备方法及氮化镓基HEMT器件。

背景技术

氮化镓基的HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移晶体管，简称HEMT)器件在其势垒层和沟道层之间存在二维电子气，由于所述二维电子气的存在，导致氮化镓基HEMT器件是一种常开型器件。

但是现有技术中，氮化镓基HEMT器件在实际的电子电路中安装使用中，通常需要同一片晶片上同时实现常开和常闭两种功能，比如在变频器中。而现有技术中没有可以在同一个晶片上同时具备常开性能和常闭性能的氮化镓基HEMT器件，也没有可以制备这类器件的方法。

现有技术中至少存在如下问题：现有技术中没有可以在同一个晶片上同时具备常开性能和常闭性能的氮化镓基HEMT器件，也没有可以制备这类器件的方法。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种氮化镓基HEMT器件的制备方法及氮化镓基HEMT器件，以得到一种在同一片晶片上实现常开和常闭两种特性的氮化镓基HEMT器件。

本申请实施例提供一种氮化镓基HEMT器件的制备方法及氮化镓基HEMT器件是这样实现的：

一种氮化镓基HEMT器件的制备方法，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。

优选实施例中，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。

优选实施例中，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。

优选实施例中，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。