[发明专利]一种SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法

权利要求书

1.一种SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取SiC晶圆，所述SiC晶圆的Si面晶向为沿[0001]轴或偏4°；

在所述SiC晶圆的Si面上形成SiO₂保护层；

对所述SiC晶圆进行氢离子注入；

去除所述SiO₂保护层；

对所述SiC晶圆进行退火处理；

在所述SiC晶圆的Si面上形成氮化镓薄膜；

在所述氮化镓薄膜的表面制备HEMT器件。

2.根据权利要求1所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述SiO₂保护层的形成方法包括热氧化、等离子体增强化学气相沉积、低压力化学气相沉积中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述SiO₂保护层的厚度为50nm～200nm。

4.根据权利要求1所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氢离子注入的次数为1～5次。

5.根据权利要求4所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氢离子注入的能量为20keV至2MeV，剂量为1×10¹⁵cm^-2至5×10¹⁶cm^-2，温度为25℃～600℃，方向为垂直于所述SiC晶圆的Si面方向偏3°～7°。

6.根据权利要求1所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述SiO₂保护层的去除方法包括湿法腐蚀、ICP-RIE刻蚀、RIE刻蚀、IBE刻蚀中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述湿法腐蚀的溶液包括HF、BOE中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为900℃～1150℃，时间为2～12小时，气氛为氮气、氩气、真空中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氮化镓薄膜的厚度为1～10μm。

10.根据权利要求1所述的SiC基异质集成氮化镓薄膜与HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述在所述氮化镓薄膜的表面制备HEMT器件，包括：

在所述氮化镓薄膜的表面同质外延生长氮化镓缓冲层和氮化镓沟道层；

在所述氮化镓沟道层上生长铝镓氮势垒层；

在所述铝镓氮势垒层上生长介质层、源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极分别位于所述介质层的两端；

在所述介质层上方生长栅电极，所述栅电极位于所述源电极和所述漏电极之间。