[实用新型]一种提高氮化镓器件电子迁移率的结构

说明书

本实用新型公开了一种提高氮化镓器件电子迁移率的结构，要解决的是现有氮化镓器件外延层电子迁移率不高的问题。本产品包括衬底、c‑GaN层、i‑GaN层和AlGaN barrier层，所述衬底位于最底层，衬底的上部设置有AIN缓冲层，AIN缓冲层的上部设置有AlGaN缓冲层，AlGaN缓冲层位于c‑GaN层的下方，i‑GaN层位于c‑GaN层的上方，AlGaN barrier层位于i‑GaN层的上部，i‑GaN层和AlGaN barrier层之间设置有AlN spacer层，AlGaN barrier层的上部设置有P‑AlInGaN层。

技术领域

本实用新型涉及一种氮化镓器件领域，具体是一种提高氮化镓器件电子迁移率的结构。

背景技术

氮化镓器件内部结构中的氮化镓的天然结构为”纤锌矿”六方结构,这种晶体结构使得氮化镓材料具有压电特性,与其半导体材料相比,氮化镓晶体管具有非常高的导电能力。氮化镓的压电效应主要是由晶格中带电離子的位移形成的,如果晶格受到应变,变形将引起晶格中原子的微小移动,这将会产生电场,应变越强,电场越大。通过在氮化镓晶体之上生长氮化铝镓薄层,可以在界面处产生应变,这种应变将感应出二维电子气,当施加电压时,这种二维电子气可以有效传导电子, 这种具有高浓度,高迁移率的电子是氮化镓高电子迁移率晶体管的基础。

但随着技术的发展，GaN（氮化镓）通道质量要求日益增高，现有技术的解决方案已经难以满足需求，人们也在进行相关方面的研究。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种提高氮化镓器件电子迁移率的结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种提高氮化镓器件电子迁移率的结构，包括衬底、c-GaN（碳掺杂氮化镓）层、i-GaN（本征氮化镓）层和AlGaN barrier（氮化铝镓势垒）层，所述衬底位于最底层，衬底的上部设置有AIN（氮化铝）缓冲层，AIN缓冲层的上部设置有AlGaN（氮化铝镓）缓冲层，AlGaN缓冲层位于c-GaN层的下方，i-GaN层位于c-GaN层的上方，AlGaN barrier层位于i-GaN层的上部，i-GaN层和AlGaN barrier层之间设置有AlN spacer层（氮化铝阻挡层），AlGaN barrier层的上部设置有P-AlInGaN（P型氮化铝铟镓）层。

作为本实用新型实施例进一步的方案：衬底采用Si（硅）层或SiC（碳化硅）层，技术成熟，使用效果好。

作为本实用新型实施例进一步的方案：衬底的表面设置有至少一条凹下或者凸起的条状图形。

作为本实用新型实施例进一步的方案：P-AlInGaN层的厚度为1-100nm。

作为本实用新型实施例进一步的方案：AlN spacer层的厚度为1-5nm。

作为本实用新型实施例进一步的方案：AlGaN barrier层中Al的质量分数为15-30%。

作为本实用新型实施例进一步的方案：AlGaN barrier层的厚度为15-30nm。

所述提高氮化镓器件电子迁移率的结构的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，在衬底上成长AlN缓冲层；

步骤二，在AlN缓冲层成长完毕后，在AlN缓冲层上方成长AlGaN缓冲层；

步骤三，在AlGaN缓冲层上方成长c-GaN层；

步骤四，在c-GaN层上方成长i-GaN层；

步骤五，在i-GaN层上方成长AlN spacer层；

步骤六，在AlN spacer层上方成长AlGaN barrier层；