[发明专利]一种HEMT外延结构及制备方法

摘要

本发明公开了一种HEMT外延结构，其结构是：衬底(10)、低温GaN缓冲层(20)、未掺杂GaN高阻层(30)、AlN隔离层(40)、未掺杂GaN沟道层(50)、Al组分阶梯变化的势垒层(60)、AlN势垒层(70)。将低温GaN缓冲层退火后生长未掺杂GaN高阻层以及AlN隔离层，与掺碳或掺铁等相比，能有效改善结晶质量并避免掺铁等带来的记忆效应；此外该结构具有多沟道结构，即AlN势垒层和未掺杂GaN沟道层分别与Al组分阶梯变化的势垒层在界面处形成了两个主沟道，和Al组分阶梯变化的势垒层界面处形成了多个辅沟道，与传统HEMT器件相比增强了其电流驱动能力；本发明设计的HEMT外延结构栅漏电流和缓冲层漏电流小，电流驱动能力强，可用于大功率电力电子器件领域。此外本发明还提供了一种HEMT外延结构的制备方法。

主权项

1.一种HEMT外延结构，其特征在于，包括依次形成在衬底上的低温GaN缓冲层、未掺杂GaN高阻层、AlN隔离层、未掺杂GaN沟道层、Al组分阶梯变化的势垒层和AlN势垒层， 该HEMT外延结构具有多沟道结构，即AlN势垒层和未掺杂GaN沟道层分别与Al组分阶梯变化的势垒层在界面处形成的两个主沟道，和Al组分阶梯变化的势垒层界面处形成了多个辅沟道；与A1N势垒层接触的Al组分阶梯变化的势垒层的Al组分为0.49‑0.51，与GaN沟道层接触的Al组分阶梯变化的势垒层的Al组分为0.24‑0.30，Al组分阶梯变化的势垒层总厚度为20‑50nm，Al组分为阶梯变小，阶变周期为3‑8个周期。