[发明专利]氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管及其方法

权利要求书

1.一种氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于包括：

提供包含第一半导体和第二半导体的异质结，所述第二半导体形成在第一半导体上，且具有宽于所述第一半导体的带隙，所述异质结中形成有二维电子气；

至少在所述第二半导体的栅下区域上设置含氟材料层，并通过高温退火处理使含氟材料层中的氟离子扩散进入第二半导体，从而在所述第二半导体的栅下区域内形成氟离子掺杂区，所述氟离子掺杂区用于耗尽栅下区域的二维电子气；

以及制作源极、漏极和栅极。

2.根据权利要求1所述氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于：所述高温退火处理的温度为600℃以上。

3.根据权利要求1所述氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于：所述第一半导体的材质包括III族氮化物；优选的，所述第一半导体的材质包括GaN；和/或，所述第二半导体的材质包括III族氮化物；优选的，所述第二半导体的材质包括AlGaN；和/或，所述含氟材料层的材质包括氟化物或吸附有氟的材料。

4.根据权利要求1所述氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于包括：在第二半导体上覆设掩膜层，并使第二半导体的栅下区域从所述掩膜层中露出，之后在所述第二半导体的栅下区域上设置含氟材料层；和/或，所述掩模层的材质包括氧化硅或氮化硅。

5.根据权利要求4所述氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于还包括：在所述掩膜层和含氟材料层上覆设覆盖层，之后进行所述的高温退火处理；和/或，所述覆盖层的材质包括氧化硅或氮化硅。

6.根据权利要求1或4所述氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于还包括：至少采用热蒸发、化学气相沉积或原子层沉积中的任意一种方式在所述第二半导体的栅下区域上形成含氟材料层。

7.根据权利要求1或4所述氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于还包括：在所述第二半导体的栅下区域上设置保护层，之后在所述保护层上设置含氟材料层；优选的，所述保护层的材质包括氮化硅或氧化硅。

8.根据权利要求1所述氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法，其特征在于还包括：至少在所述氟离子掺杂区上设置介质层，之后在所述介质层上制作栅极；优选的，所述介质层的材质包括氮化硅或氧化铝；优选的，所述栅极的长度大于氟离子掺杂区的长度。

9.如权利要求1-8中任一项所述的氟扩散实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的方法制作的增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管。

10.根据权利要求9所述的增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述含氟材料层包括氟化物薄膜或吸附有氟的薄膜。