[发明专利]一种RESFET器件及其制备方法

说明书

本发明的目的是提供一种RESFET器件及其制备方法，与现有技术相比，本发明的RESFET器件静态功耗更低，延时更低，减小器件体积，提高集成度。由于纳米线的上表面、下表面和侧面均形成沟道，从而能够形成多层沟道结构，进一步提升上述多层纳米线叠层环栅的沟道结构的整体载流子迁移率和多层纳米线的综合性能。由于采用宽度较窄的纳米线，则具有低功耗的特点。相比传统垂直FinFET器件可以实现更有效地散热，更长时间的正常工作，更高的输出电流密度。本发明的RESFET器件的制备方法在提升了器件性能，提升了器件集成度，降低能耗的同时采用的都是没有任何门槛的技术手段，因此适合大规模推广和应用。

技术领域

本发明属于半导体技术中的器件制造领域，具体的涉及一种RESFET器件及其制备方法。

背景技术

GaN基材料具有禁带宽度大、击穿场强高、极化系数高、电子迁移率和电子饱和漂移速度高等一系列材料性能优势,是制备新一代高性能电力电子器件的优选材料,具有重要的应用前景。GaN基材料对于光电子器件和微电子器件都有着极大的吸引力。GaN基材料具有禁带宽、击穿电压高、电子饱和漂移速度高以及热稳定性好等特点,而且同AlGaN合金材料能构成理想的异质结,其异质界面上大的导带偏移以及GaN基材料自身高的压电极化和自发极化强度可产生高密度的二维电子气，电子气密度比AlGaAs/GaAs异质结高约一个数量级，因而适于制作高温、高频、大功率电子器件。

近年来宽禁带氮化镓(GaN)以其优越的材料性能，已成为功率和射频器件应用领域的著名半导体。具有三维结构的FinFET垂直纳米线互补式金属半导体场效应晶体管(FinField-Effect Transistor,简称FinFET)，具有优异的栅极可控性，引起了人们高度重视并应用广泛。现有的FinFET有突出的特点：(1)实现了栅极两侧控制电路的接通与关断。(2)在FinFET架构中铁，闸门设计成类似鱼鳍的叉状3D架构，可以大幅改善并减小漏电流，也可以大幅缩短晶体管的闸长。(3)具有功耗低，面积小的优势。

现有的FinFET同样存在明显的缺陷：由于沟道宽度窄，导致电流密度极高，效率低，且功能单一。

产生了很高的热量，而GaN沟道不能有效进行散热，造成沟道内部温度升高，导致器件性能变差(自热效应)。因此合理的设计一种RESFET器件以及配套的可实施的制备方法来克服现有技术的不足是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种RESFET器件，以解决现有的RESFET器件体积大，能耗高集成度不够的技术问题。

本发明另一目的是提供一种RESFET器件的制备方法，以补充一种高集成度RESFET器件的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种RESFET器件，包括：

MOS管部分和RES部分；

其中MOS管部分包括：n型GaN衬底；

第一n型GaN纳米线，所述第一n型GaN纳米线结合于所述n型GaN衬底的一表面；

氧化铝层，所述氧化铝层结合于所述n型GaN衬底，且被所述第一n型GaN纳米线分割成彼此间隔的两个部分，所述氧化铝层彼此间隔的两部分与第一n型GaN纳米线形成平面；

第一金属电极层，所述第一金属电极层贴合于所述氧化铝层与所述第一n型GaN纳米线形成的平面背离所述n型GaN衬底表面；

第一氧化层，所述第一氧化层一表面结合于所述第一金属电极层背离所述n型GaN衬底表面；

第二GaN纳米线，所述第二GaN纳米线结合于所述第一氧化层背离所述n型GaN衬底表面；

第二氧化层，所述第二氧化层结合于所述第一氧化层背离所述n型GaN衬底表面，所述第二氧化层与第一氧化层将所述第二GaN纳米线紧密包裹形成氧化包裹层；