[发明专利]一种纵向短开启栅极沟道型HEMT器件及其制备方法

摘要

本发明涉及半导体器件领域，提供一种纵向短开启栅极沟道型HEMT器件及其制备方法，所述HEMT器件包括衬底；位于衬底上的缓冲层；位于缓冲层上的第一GaN层，第一GaN层背离缓冲层的一侧具有凹槽；依次嵌入凹槽中的第二GaN层和第二势垒层；位于除凹槽以外的第一GaN层上的第一势垒层；位于第一势垒层和第二势垒层上的介质层；与第一GaN层接触的源电极和漏电极，且源电极和漏电极的侧面从下到上依次与第一势垒层和介质层接触；与介质层接触的栅电极。本发明能够获得HEMT器件的常关型操作模式，实现大阈值电压的同时有效减小器件的导通电阻，栅极结构还具有电容小，器件开关速度快等特点。

主权项

一种纵向短开启栅极沟道型HEMT器件，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上的缓冲层；位于所述缓冲层上的第一GaN层，所述第一GaN层背离缓冲层的一侧具有凹槽；依次嵌入所述凹槽中的第二GaN层和第二势垒层，其中，第二GaN层和第二势垒层形成第二异质结，且所述第二异质结的横向界面处具有2DEG，凹槽两侧的侧壁上不形成第二GaN层和第二势垒层；所述第二GaN层的厚度为50至200nm，所述第二势垒层的厚度为15至30nm；位于除凹槽以外的第一GaN层上的第一势垒层，其中，第一GaN层和第一势垒层形成第一异质结，且所述第一异质结的横向界面处具有2DEG；所述第一势垒层的底面与第二势垒层的底面之间的距离为50至300nm；位于所述第一势垒层和所述第二势垒层上的介质层；所述介质层的厚度为5至50nm；与所述第一GaN层接触的源电极和漏电极，且所述源电极和漏电极的侧面从下到上依次与第一势垒层和介质层接触；与所述介质层接触的栅电极；源电极和栅电极之间的距离为1至5μm，栅电极的长度为2至3μm，宽度为50至1000μm，栅电极和漏电极之间距离为3至30μm。