[发明专利]具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS-HEMT器件及其制备方法在审
| 申请号： | 201810783099.5 | 申请日： | 2018-07-17 |
| 公开（公告）号： | CN109004029A | 公开（公告）日： | 2018-12-14 |
| 发明（设计）人： | 王洪;陈迪涛;周泉斌;耿魁伟 | 申请（专利权）人： | 中山市华南理工大学现代产业技术研究院;华南理工大学 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L21/335;H01L29/423 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 向玉芳 |
| 地址： | 528400 广东省中山*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 栅介质层 金属氧化物 制备 异质结外延 二氧化硅 叠栅 金属氧化物薄膜 磁控溅射沉积 栅极控制能力 高介电常数 氧化物介质 介电常数 介质结构 源漏电极 漏电 栅电极 叠层 覆盖 减小 损伤 | ||
1.具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，包括AlGaN/GaN异质结外延层、第一栅介质层、第二栅介质层、栅电极和源漏电极；所述AlGaN/GaN异质结外延层自下而上包括衬底、氮化物成核层、氮化物缓冲层、GaN沟道层和AlGaN势垒层；
所述第一栅介质层为覆盖在AlGaN/GaN异质结外延层上的SiO2薄膜，第一栅介质层的厚度为5‐15nm；
所述第二栅介质层为覆盖在第一栅介质层上的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物为Al2O3、Ga2O3、HfO2或TiOx，第二栅介质层的厚度为5‐15nm；
所述第一栅介质层、第二栅介质层与AlGaN/GaN异质结外延层形成MOS结构；
所述源漏电极为在AlGaN势垒层面上间隔设置的源电极和漏电极；在源电极和漏电极之间设有栅电极，所述栅电极设置在第二栅介质层上。
2.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的栅电极和源漏电极的厚度都为100‐300nm。
3.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的栅电极和源漏电极的横截面都为圆形。
4.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的栅电极横截面为矩形，长为50‐2000μm，宽2‐10μm。
5.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的衬底、氮化物成核层、氮化物缓冲层、GaN沟道层和AlGaN势垒层的厚度分别为0.5‐2mm、0.2‐1μm、500‐2500nm、100‐500nm和10‐30nm。
6.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的衬底为圆形薄片，直径为4inch‐10inch。
7.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的SiO2薄膜由等离子增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD沉积)形成。
8.根据权利要求1所述的具有金属氧化物/二氧化硅叠栅的GaN基MOS‐HEMT器件，其特征在于，所述的金属氧化物薄膜由磁控溅射沉积形成。
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