[发明专利]晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种晶体管，其特征在于，包括：

衬底；

第一半导体层，复合于所述衬底，所述第一半导体层具有第一二维电子气沟道；

第二半导体层，复合于所述第一半导体层背离所述衬底的一侧，所述第二半导体层具有第二二维电子气沟道和对称设置的漏极凹槽，所述漏极凹槽的底部延伸至所述第一半导体层，所述漏极凹槽中设置有漏电极；

绝缘层，复合于所述第二半导体层和所述漏电极背离所述第一半导体层的一侧，所述绝缘层具有栅极凹槽以及对称设置的源极凹槽，所述源极凹槽的底部延伸至所述第二半导体层，所述源极凹槽中设置有源电极，所述栅极凹槽的底部延伸至所述第一二维电子气沟道，所述栅极凹槽的内壁具有栅介质层，所述栅极凹槽中设置有栅电极；

其中，基于在所述栅电极上施加的电压大于电压阈值，则所述栅电极两侧的栅介质层和所述第二半导体层的接触面形成电子导电沟道，以使所述源电极和所述漏电极通过所述电子导电沟道电连接。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，

所述第一半导体层包括缓冲层、第一沟道层和第一势垒层，缓冲层复合于所述衬底，所述第一势垒层复合于所述第一沟道层背离所述缓冲层的一侧，所述第一沟道层和所述第一势垒层的接触面形成所述第一二维电子气沟道，所述第一二维电子气沟道和所述漏电极形成欧姆接触；

所述第二半导体层包括第二沟道层和第二势垒层，所述第二势垒层复合于所述第二沟道层背离所述第一势垒层的一侧，所述第二沟道层和所述第二势垒层的接触面形成所述第二二维电子气沟道，所述第二二维电子气沟道与所述源电极形成欧姆接触。

3.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，

所述漏电极位于所述第一势垒层背离所述第一沟道层的一侧；

所述源电极位于所述第二势垒层背离所述第二沟道层的一侧；

沿所述漏电极背离所述衬底的方向，所述漏电极的水平位置低于所述源电极水平位置；

所述栅电极位于两个所述源电极之间，和/或所述栅电极位于两个所述漏电极之间；

所述栅电极采用T型栅结构，所述栅电极从所述绝缘层延伸至所述第一沟道层和所述第一势垒层的接触面，所述栅电极和所述栅介质层构成绝缘栅极结构。

4.根据权利要求2或3所述的晶体管，其特征在于，还包括：

P型掺杂区域，位于所述第二沟道层中，所述P型掺杂区域与所述源极对应设置，所述P型掺杂区域的掺杂浓度为1.2×10¹⁸～1×10¹⁹cm^-3；

钝化层，复合于所述绝缘层、所述源电极和所述栅电极背离所述第二势垒层的一侧。

5.根据权利要求4所述的晶体管，其特征在于，

所述缓冲层包括AlGaN缓冲层；

所述第一沟道层包括第一GaN沟道层；

所述第一势垒层包括第一AlGaN势垒层；

所述第二沟道层包括第二GaN沟道层，所述第二GaN沟道层具有掺杂部和沟道部，所述P型掺杂区域位于所述掺杂部和所述沟道部之间；

所述第二势垒层包括第二AlGaN势垒层；

所述AlGaN缓冲层、所述第一AlGaN势垒层和所述第二AlGaN势垒层的厚度为20nm～30nm，所述AlGaN缓冲层的Al组分在0～1之间，所述第一AlGaN势垒层和第二AlGaN势垒层的Al组分在0.2～0.25之间；

所述第一GaN沟道层和第二GaN沟道层的厚度为1.5μm～3.5μm；

所述栅介质层包括氮化硅层，所述氮化硅层厚度为