[发明专利]基于复合盖帽层/介质层/钝化层的HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于复合盖帽层/介质层/钝化层的HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供第一衬底，并在所述第一衬底的上表面进行离子注入，形成第二衬底；

在所述第二衬底的上表面形成键合中间层，并将β-Ga₂O₃转印到所述键合中间层的上表面，对β-Ga₂O₃层进行减薄，形成异质结衬底；

在所述异质结衬底的上表面生长一层β-Ga₂O₃，作为缓冲层；

在所述缓冲层的上表面依次生长次势垒层、第一掺杂层、第一异质结层、量子阱层、第二异质结层、第二掺杂层以及主势垒层；

在所述主势垒层的上表面两侧进行离子注入，形成源极欧姆接触区以及漏极欧姆接触区；所述源极欧姆接触区以及所述漏极欧姆接触区延伸至所述缓冲层；

在所述源极欧姆接触区上形成源极，在所述漏极欧姆接触区上形成漏极；

在所述主势垒层的上表面生长氧化层，所述氧化层包括第一氧化层以及第二氧化层，所述第一氧化层靠近所述源极，所述第二氧化层靠近所述漏极；

在所述氧化层的上表面依次生长盖帽层以及介质层；

在所述介质层上形成栅极，并用与所述介质层材料相同的材料覆盖所述栅极；

在所述介质层的上表面生长钝化层，并刻蚀所述介质层以及所述钝化层的两侧，以露出所述源极以及所述栅极的至少一部分上表面。

2.根据权利要求1所述的基于复合盖帽层/介质层/钝化层的HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述氧化层的厚度为20nm～30nm，所述第一氧化层的宽度小于所述第二氧化层，所述第一氧化层的材料包括Al₂O₃、SiO₂或者Si₃N₄，所述第二氧化层的材料包括：HfO₂、Hf_xAl_1-xO、Hf_xSi_1-xO、Hf_xZr_1-xO、La₂O₃或者ZrO₂。

3.根据权利要求1所述的基于复合盖帽层/介质层/钝化层的HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述盖帽层的厚度为5nm～20nn，所述盖帽层的材料包括La₂O₃。

4.根据权利要求1所述的基于复合盖帽层/介质层/钝化层的HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述第一衬底的材料包括：β-Ga₂O₃、Si、SiC或者蓝宝石。

5.根据权利要求1所述的基于复合盖帽层/介质层/钝化层的HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述将β-Ga₂O₃转印到所述键合中间层的上表面，对β-Ga₂O₃层进行减薄，形成异质结衬底，包括：

将厚度为300nm～800nm的β-Ga₂O₃转印到所述键合中间层的上表面；

利用刻蚀工艺将β-Ga₂O₃层减薄至小于100nm，形成异质结衬底。

6.根据权利要求1所述的基于复合盖帽层/介质层/钝化层的HEMT器件的制备方法，其特征在于，形成所述缓冲层的工艺包括：

在氧等离子体的氛围下，利用分子束外延生长工艺生长100nm～500nm的β-Ga₂O₃，作为缓冲层。