[发明专利]一种氮化镓增强型HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:

在器件栅极区刻蚀掉全部异质势垒层，生成凹槽；

对栅极区进行氧气等离子体氧化处理，然后进行原位退火，生成GaON纳米相。

2.根据权利要求1所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氧气等离子体氧化处理的功率为5-20W，氧气流量为20-80sccm，时间为10-60min。

3.根据权利要求2所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氧气等离子体氧化处理的功率为8-15W，氧气流量为30-60sccm，时间为20-50min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述原位退火的温度为300-650℃，时间为5-30min。

5.根据权利要求4所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述原位退火的温度为400-600℃，时间为10-20min。

6.根据权利要求1-3任一项所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述GaON纳米相的厚度为0.1-12nm；

优选的，所述GaON纳米相的厚度为2-10nm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:

S1，在衬底上依次制备缓冲层、氮化镓层、异质势垒层和掩膜层；

S2，在器件两端的源漏电极区沉积欧姆接触金属；

S3，在器件栅极区刻蚀掉全部异质势垒层，生成凹槽；

S4，采用氧气等离子体氧化处理所述凹槽处裸露的氮化镓层，然后进行原位退火，生成GaON纳米相；

S5，在所述掩膜层和所述GaON纳米相的表面制备绝缘介质层；

S6，在凹槽处制备栅极金属。

8.根据权利要求7所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为8-12μm；

所述氮化镓层的厚度为20-60μm；

所述异质势垒层的厚度为10-50nm；

所述掩膜层的厚度为80-120nm；

所述绝缘介质层的厚度为80-100nm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底，硅衬，碳化硅衬底底或氮化镓衬底；

所述缓冲层为非掺杂的氮化镓；

所述异质势垒层为AlGaN、AlInN、InGaN或AlInGaN材料；

所述掩膜层为AlN、BN、SiNx、Al₂O₃；

所述绝缘介质层为Al₂O₃、AlN、SiO₂、SiNx、BN中的一种；

所述欧姆接触金属为Ti/Al，Ti/Al/Ni/Au或Ti/Pt中的任意一种；

所述栅极金属为Ni、Au、Ir、Pd、Pt、Mo、Se、Sn、Be、W、TiN、Ta、TaN中的至少一种。

10.一种氮化镓增强型HEMT器件，其特征在于，按照权利要求1-9任一项所述的氮化镓增强型HEMT器件的制备方法制备得到。