[发明专利]一种晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种晶体管，其特征在于，包括：

GaN外延片，所述GaN外延片包括衬底、依次形成在所述衬底上的缓冲层和势垒层，所述势垒层作为所述GaN外延片的上表面；

隔离分布于GaN外延片上表面的栅极、源极和漏极；

形成于GaN外延片上表面、栅极、源极和漏极之间的SiO₂钝化层；

还包括形成于GaN外延片上表面与栅极之间的双掺杂p型栅结构，并且，所述双掺杂p型栅结构位于栅极区域，所述双掺杂p型栅结构包括具有不同金属掺杂浓度的高掺杂区和低掺杂区，所述高掺杂区和低掺杂区左右并列排布。

2.如权利要求1所述的晶体管，其特征在于，

所述双掺杂p型栅结构为p-AlGaN；

所述高掺杂区镁的掺杂浓度为2×10¹⁹cm^-3至3×10¹⁹cm^-3，低掺杂区镁的掺杂浓度为至1×10¹⁷cm^-3。

3.如权利要求1所述的晶体管，其特征在于，

所述双掺杂p型栅结构的高度为80nm到120nm；

所述高掺杂区的宽度为1um，所述低掺杂区的宽度为1um。

4.如权利要求1所述的晶体管，其特征在于，

所述GaN外延片包括Si衬底、GaN缓冲层和AlGaN势垒层；

还包括形成于所述GaN缓冲层和AlGaN势垒层之间的二维电子气薄层。

5.一种晶体管制作方法，用于制作如权利要求1-4任一项所述的晶体管，其特征在于，

包括：

制备GaN外延片，所述GaN外延片包括衬底、依次形成在所述衬底上的缓冲层和势垒层，所述势垒层作为所述GaN外延片的上表面；

形成栅极窗口；

在栅极窗口内制成掺杂结构；

在掺杂结构中形成低掺杂区；

在掺杂结构中形成高掺杂区，所述高掺杂区和低掺杂区左右并列排布；

制成源极金属电极区、栅极金属电极区和漏极金属电极区。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述在GaN外延片上制成掺杂结构之后，所述在掺杂结构中形成低掺杂区之前，还包括：

刻蚀出隔离区。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述在GaN外延片上制成掺杂结构包括：

在GaN外延片上表面生长SiO₂；

刻蚀SiO₂，形成栅极窗口；

在栅极窗口内制成掺杂结构；

除去SiO₂；

所述在掺杂结构中形成低掺杂区包括：

沉积SiO₂层；

刻蚀SiO₂层，形成低掺杂区窗口；

在低掺杂区窗口进行掺杂补偿，形成掺杂结构的低掺杂区；

所述在掺杂结构中形成高掺杂区包括：

形成高掺杂区窗口；

刻蚀SiO₂层，形成掺杂结构的高掺杂区；

所述制成源极金属电极区、栅极金属电极区和漏极金属电极区包括：

沉积栅金属；

刻蚀出源极欧姆接触窗口和漏极欧姆接触窗口；

沉积欧姆接触金属；

刻蚀欧姆接触金属，形成源极金属电极区、栅极金属电极区和漏极金属电极区。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述在栅极窗口内制成掺杂结构为：

采用金属有机化合物化学气相沉淀方式形成p-AlGaN层。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述刻蚀SiO₂层，形成低掺杂区窗口为：

刻蚀SiO₂层至GaN外延片上表面或GaN外延片内部，形成低掺杂区窗口；

所述在低掺杂区窗口进行掺杂补偿，形成掺杂结构的低掺杂区为：

在低掺杂区窗口用感应耦合等离子体反应离子刻蚀系统进行氢等离子体补偿掺杂，形成掺杂结构的低掺杂区。