[发明专利]一种晶体管及其制作方法

说明书

本申请提供了一种晶体管及其制作方法，晶体管包括：缓冲层；电流阻挡层，电流阻挡层设置在缓冲层的表面上；非故意掺杂层，非故意掺杂层设置在电流阻挡层背离缓冲层的一侧；非故意掺杂层背离电流阻挡层的一侧表面具有凸起的脊型结构；脊型结构的顶部具有源极和漏极；势垒层，势垒层覆盖脊型结构以及脊型结构两侧的非故意掺杂层，且露出源极和漏极；栅极，栅极位于脊型结构一侧的势垒层表面上；在第一方向上，栅极位于源极和漏极之间；栅极包括：栅足和栅帽，栅足位于栅帽与脊型结构之间，栅帽与栅足均垂直于非故意掺杂层所在平面；其中，第一方向为脊型结构的延伸方向。

技术领域

本申请涉及一种半导体器件领域，更具体的说，是涉及一种晶体管及其制作方法。

背景技术

GaN(氮化镓)高电子迁移率晶体管（HEMT）具有较高的电子迁移率和较高的耐压特性。其中，对于GaN材料的器件来说，栅长是影响在高频功率下工作特性的重要因素。栅长越短所能满足的工作频率越高，但是缩短栅长会增加电阻。而T型的栅极结构能解决该问题，T型栅极具有宽的栅帽和窄的栅足，能降低栅电阻，但是在更高频率的工作范围内，极窄的栅足难以支撑较宽的栅帽，从而影响T型栅结构的稳定性。同时在制作过程中栅极结构的栅帽容易产生形变甚至断裂，制作工艺复杂，制作难度较大。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种晶体管及其制作方法，方案如下：

一种晶体管，包括：

缓冲层；

电流阻挡层，所述电流阻挡层设置在所述缓冲层的表面上；

非故意掺杂层，所述非故意掺杂层设置在所述电流阻挡层背离所述缓冲层的一侧；所述非故意掺杂层背离所述电流阻挡层的一侧表面具有凸起的脊型结构；所述脊型结构的顶部具有源极和漏极；

势垒层，所述势垒层覆盖所述脊型结构以及所述脊型结构两侧的所述非故意掺杂层，且露出所述源极和所述漏极；

栅极，所述栅极位于所述脊型结构一侧的所述势垒层表面上；在第一方向上，所述栅极位于所述源极和所述漏极之间；所述栅极包括：栅足和栅帽，所述栅足位于所述栅帽与所述脊型结构之间，所述栅帽与所述栅足均垂直于所述非故意掺杂层所在平面；其中，所述第一方向为所述脊型结构的延伸方向。

优选的，在上述介绍的晶体管中，在所述第一方向上，所述势垒层具有比所述非故意掺杂层更大的禁带宽度。

优选的，在上述介绍的晶体管中，所述栅足包括：第一部分栅足，所述第一部分栅足位于所述脊型结构对应侧壁的所述势垒层表面上；第二部分栅足，所述第二部分栅足位于所述脊型结构顶部的所述势垒层表面上；

其中，所述第二部分栅足跨过所述侧壁与所述侧壁表面上的所述势垒层的界面。

优选的，在上述介绍的晶体管中，在所述第一方向上，所述栅帽包括：位于所述栅足相对两侧的第一部分栅帽和第二部分栅帽；

其中，所述第一部分栅帽和所述第二部分栅帽关于平行于所述栅足的轴线对称。

优选的，在上述介绍的晶体管中，在所述第一方向上，所述栅帽包括：位于所述栅足相对两侧的第一部分栅帽和第二部分栅帽；

其中，所述第一部分栅帽靠近所述源极，所述第二部分栅帽靠近所述漏极；在所述第一方向上，所述第一部分栅帽的长度小于所述第二部分栅帽的长度。

优选的，在上述介绍的晶体管中，所述缓冲层、所述电流阻挡层、所述非故意掺杂层均为GaN层；

其中，所述电流阻挡层相对于所述非故意掺杂层为高阻抗GaN层。

优选的，在上述介绍的晶体管中，所述非故意掺杂层均为GaN层；所述非故意掺杂层所在平面为GaN材料的非极性面；

所述脊型结构具有相对的第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁指向所述第一侧壁表面上的所述势垒层的方向为GaN材料的c轴正向或与c轴正向成小于45度的夹角，所述第二侧壁指向所述第二侧壁表面上的所述势垒层的方向为GaN材料的c轴负向或与c轴负向成小于45度的夹角；