[实用新型]GaN基高电子迁移率晶体管外延片

说明书

本实用新型公开了一种GaN基高电子迁移率晶体管外延片，属于高电子迁移率晶体管领域。所述高电子迁移率晶体管外延片包括：衬底、在所述衬底上顺次沉积的石墨烯层、金属纳米粒子层、三维形核层、缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、以及GaN帽层，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述石墨烯层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子均与所述石墨烯层接触，所述金属纳米粒子的直径为1～20nm，相邻所述金属纳米粒子之间存在间隙。

技术领域

本实用新型涉及高电子迁移率晶体管领域，特别涉及一种GaN基高电子迁移率晶体管外延片。

背景技术

基于AlGaN(氮化铝镓)/GaN(氮化镓)异质结构的HEMT(High Electron MobilityTransistor，高电子迁移率晶体管)具有高的电流密度、临界击穿电压和电子迁移率，在微波功率和高温电子器件领域具有十分重要的应用价值。HEMT通常包括芯片和位于芯片上的源极、漏极和栅极。芯片由外延片得到。外延片的结构一般包括，衬底和顺次层叠在衬底上的GaN沟道层、AlGaN势垒层、以及GaN帽层。

目前普遍使用的衬底是碳化硅、蓝宝石以及单晶硅。随着柔性的光电器件以及自支撑的GaN材料的大规模应用，要求剥离衬底与其上的GaN材料(包括GaN沟道层、AlGaN势垒层、以及GaN帽层)，并将GaN材料转移到其他衬底，例如玻璃及柔性衬底上。如何更好地剥离衬底与其上的GaN材料成为目前研究的热点。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种GaN基高电子迁移率晶体管外延片，能够更好地将衬底从外延层上剥离。所述技术方案如下：

本实用新型提供了一种GaN基高电子迁移率晶体管外延片，所述高电子迁移率晶体管外延片包括：

衬底、在所述衬底上顺次沉积的石墨烯层、金属纳米粒子层、三维形核层、缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、以及GaN帽层，所述金属纳米粒子层包括若干位于所述石墨烯层上的金属纳米粒子、且各个所述金属纳米粒子均与所述石墨烯层接触，所述金属纳米粒子的直径为1～20nm，相邻所述金属纳米粒子之间存在间隙。

可选地，所述石墨烯层的厚度为1～10nm。

可选地，相邻所述金属纳米粒子之间的距离为1～20nm。

可选地，所述金属纳米粒子层为Ag纳米粒子层、Au纳米粒子层、In纳米粒子层和Al纳米粒子层中的任何一种。

可选地，所述高电子迁移率晶体管外延片还包括金属膜层，所述金属膜层位于所述石墨烯层与所述金属纳米粒子层之间，所述金属膜层包括若干位于所述石墨烯层上的金属岛、且各个所述金属岛均与所述石墨烯层接触，包围所述金属岛的横截面、且面积最小的圆的直径为500～1500nm，相邻所述金属岛之间存在间隙，所述金属纳米粒子位于相邻所述金属岛之间的石墨烯层上，所述金属纳米粒子层还包括若干位于所述金属岛上的金属纳米粒子。

可选地，所述相邻金属岛之间的距离为10～100nm。

可选地，所述金属岛的高度为500～1500nm。

可选地，所述金属膜层为Ag膜层、Au膜层、In膜层和Al膜层中的任何一种。

可选地，所述三维形核层为AlN层，所述三维形核层的厚度为10～50nm。

可选地，所述衬底为碳化硅、蓝宝石以及单晶硅衬底中的任何一种。