[发明专利]一种翘曲可调的SiC基HEMT结构的制备方法及结构

说明书

本发明涉及一种翘曲可调的SiC基HEMT结构的制备方法，包括在SiC基衬底上生长第一缓冲层、在所述的第一缓冲层上生长第二缓冲层、在所述的第二缓冲层上生长势垒层，其特征在于：在所述的第一缓冲层生长所述的第二缓冲层之前，在所述的第一缓冲层上生长AlGaN插入层，所述的第二缓冲层生长在所述的AlGaN插入层上，所述的AlGaN插入层的生长厚度为5~100nm，在所述的AlGaN插入层中Al的组份为5%~50%。本发明通过引入AlGaN插入层成功实现了SiC基HEMT外延翘曲的灵活控制，可以通过控制AlGaN的厚度或者Al组分来灵活实现大范围增强或者减弱SiC基HEMT外延的应力。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种翘曲可调的SiC基HEMT结构的制备方法及结构。

背景技术

HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)是一种异质结场效应晶体管，其广泛应用于各种电器内。HEMT外延结构是制备HEMT器件的基础，当前一种HEMT外延结构包括衬底与依次生长在衬底上的如成核层、缓冲层、势垒层、盖层等，其中衬底可为碳化硅衬底、蓝宝石衬底或单晶硅衬底等。

目前业内SiC基异质外延的翘曲控制有多种方法，例如调试底层buffer等等，但是这些方法控制范围有限，不够灵活。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种翘曲可调的SiC基HEMT结构的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种翘曲可调的SiC基HEMT结构的制备方法，包括在SiC基衬底上生长第一缓冲层、在所述的第一缓冲层上生长第二缓冲层、在所述的第二缓冲层上生长势垒层，其特征在于：在所述的第一缓冲层生长所述的第二缓冲层之前，在所述的第一缓冲层上生长AlGaN插入层，所述的第二缓冲层生长在所述的AlGaN插入层上，所述的AlGaN插入层的生长厚度为5~100nm，在所述的AlGaN插入层中Al的组份为5%~50%。

优选地，所述的翘曲为-10um并且10um时，所述的AlGaN插入层的生长厚度为5~100nm，在所述的AlGaN插入层中Al的组份为5%~50%。

优选地，该制备方法包括：

将所述的SiC基衬底在1000℃-1200℃的H2氛围下烘烤5-10分钟，

在1000℃~1100℃的温度下通入氨气、TMAl：在所述的SiC基衬底上生长所述的第一缓冲层，

在1000℃~1100℃的温度下同时通入氨气、TMGa以及TMAl：在所述的第一缓冲层上生长所述的AlGaN插入层，

在1000℃~1100℃的温度下通入氨气、TMGa：在所述的AlGaN插入层上生长所述的第二缓冲层，

在1000℃~1100℃的温度下同时通入氨气、TMGa以及TMAl：在所述的第二缓冲层上生长所述的势垒层。

进一步优选地，所述的第一缓冲层采用AlN缓冲层，所述的第二缓冲层采用GaN缓冲层。

进一步优选地，所述的第一缓冲层的厚度在20-200nm；所述的第二缓冲层的厚度在1-2um。

进一步优选地，所述的势垒层为HEMT势垒层。

进一步优选地，所述的势垒层的厚度在20-30nm。

优选地，所述的SiC基衬底为Si面SiC衬底。

优选地，所述的SiC基衬底为半绝缘或n型SiC衬底。

优选地，所述的SiC基衬底的尺寸为2-6寸。

本发明的另一个目的是提供一种翘曲可调的SiC基HEMT结构。