[发明专利]金刚石器件及其制备方法

说明书

本发明适用于半导体技术领域，提供了一种金刚石器件及其制备方法。所述制备方法包括：在金刚石的源电极区和漏电极区沉积石墨烯催化层；将沉积石墨烯催化层的金刚石进行退火处理，在所述金刚石中的源电极区和漏电极区形成石墨烯层；在所述石墨烯层与源电极区对应区域的上表面沉积金属层形成欧姆接触源电极，在所述石墨烯层与漏电极区对应区域的上表面沉积金属层形成欧姆接触漏电极。本发明能够降低金刚石器件的源极和漏极的欧姆接触电阻，提高金刚石器件的频率性能，进而也提高了金刚石器件的性能。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种金刚石器件及其制备方法。

背景技术

金刚石具有超宽禁带宽度、超高击穿电场、高载流子迁移率、极高热导率和极强抗辐射能力等特征，金刚石器件具有工作温度高、击穿场强大、截止频率高、功率密度大等优点，是未来微波大功率领域的首选。

金刚石器件源极的欧姆接触电阻，以及漏极的欧姆接触电阻均是金刚石器件的寄生电阻的主要来源，金刚石器件的寄生电阻决定了晶体管性能好坏。现有的金刚石器件，源极和漏极的欧姆接触电阻均较大，导致金刚石器件的频率性能下降，降低了金刚石器件的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种金刚石器件及其制备方法，以解决现有技术中金刚石器件的源极和栅极的欧姆接触电阻较大的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种金刚石器件的制备方法，包括：

在金刚石的源电极区和漏电极区沉积石墨烯催化层；

将沉积石墨烯催化层的金刚石进行退火处理，在所述金刚石中的源电极区和漏电极区形成石墨烯层；

在所述石墨烯层与源电极区对应区域的上表面沉积金属层形成欧姆接触源电极，在所述石墨烯层与漏电极区对应区域的上表面沉积金属层形成欧姆接触漏电极。

可选的，所述在金刚石的源电极区和漏电极区沉积石墨烯催化层，包括：

在所述金刚石的上表面沉积石墨烯催化层；

在所述石墨烯催化层与源电极区对应的区域和与漏电极区对应的区域上分别涂覆光刻胶层；

去除所述金刚石中除源电极区和漏电极区以外区域的石墨烯催化层；

去除所述光刻胶层。

可选的，所述在所述金刚石的上表面沉积石墨烯催化层，包括：

通过磁控溅射法、离子束沉积法和电子束蒸发法中的任一种沉积方法在所述金刚石的上表面沉积石墨烯催化层。

可选的，所述去除所述金刚石中除源电极区和漏电极区以外区域的石墨烯催化层，包括：

通过硝酸溶液、硫酸溶液、盐酸溶液和氢氟酸溶液中的任一种溶液，对所述金刚石中除源电极区和漏电极区以外区域的石墨烯催化层进行腐蚀处理。

可选的，所述石墨烯催化层的材质为金属镍。

可选的，所述石墨烯催化层的厚度小于200nm。

可选的，所述退火处理的处理温度为900℃至950℃，退火时间为5分钟至10分钟，降温速率为5℃/s至10℃/s。

可选的，所述在所述石墨烯层与源电极区对应区域的上表面沉积金属层形成欧姆接触源电极，在所述石墨烯层与漏电极区对应区域的上表面沉积金属层形成欧姆接触漏电极，包括：

在所述金刚石中除源电极区和漏电极区以外区域的上表面涂覆光刻胶层；

在所述石墨烯层与源电极区对应区域的上表面和所述石墨烯层与漏电极区对应区域的上表面均沉积金属层；

去除所述光刻胶层。