一种基于氧化腐蚀的增强型GaN HEMT及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114267591A(43)申请公布日2022.04.01(21)申请号202111315943.X(22)申请日2021.11.08(71)申请人西安电子科技大学地址710000陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人张涛(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230代理人王萌(51)Int.Cl.H01L21/335(2006.01)H01L21/306(2006.01)H01L29/778(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图8页(54)发明名称一种基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT及其制备方法，制备方法包括步骤：S1、在衬底上依次生长成核层、GaN缓冲层、AlGaN势垒层、GaN终止层、p型AlGaN层和p型GaN帽层；S2、制作器件的台面隔离；S3、将源漏电极区域和有源区的p型GaN帽层刻蚀掉，露出p型AlGaN层；S4、对露出的p型AlGaN层和p型GaN帽层进行选择性氧化，形成氧化AlGaN层；S5、湿法腐蚀氧化AlGaN层，露出GaN终止层；S6、在露出的GaN终止层的一端制备源极，另一端制备漏极，并在p型GaN帽层上制备栅极。该制备方法不仅避免了过腐蚀，而且能够保护源漏电极接触区域及有源区域不受等离子体刻蚀损伤，对源漏电极接触区域及有源区的损伤小，从而得到较好的表面形貌，提升器件的整体性能。CN114267591ACN114267591A权利要求书1/2页1.一种基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1、在衬底上依次生长成核层、GaN缓冲层、AlGaN势垒层、GaN终止层、p型AlGaN层和p型GaN帽层；S2、制作器件的台面隔离；S3、将源漏电极区域和有源区的所述p型GaN帽层刻蚀掉，露出所述p型AlGaN层；S4、对露出的所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层进行选择性氧化，使得所述p型AlGaN层形成氧化AlGaN层；S5、湿法腐蚀所述氧化AlGaN层，露出所述GaN终止层；S6、在露出的所述GaN终止层的一端制备源极，另一端制备漏极，并在所述p型GaN帽层上制备栅极。2.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，所述衬底的材料包括蓝宝石、碳化硅、硅、氮化镓中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：利用金属有机化合物化学气相沉淀工艺，在所述衬底上依次生长所述成核层、所述GaN缓冲层、所述AlGaN势垒层、所述GaN终止层、所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层。4.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，所述成核层的材料包括AlN、GaN中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，所述成核层的厚度为10‑100nm，所述GaN缓冲层的厚度为2‑4μm，所述AlGaN势垒层的厚度为10‑30nm；所述GaN终止层的厚度为2‑5nm，所述p型AlGaN层的厚度为50‑70nm，所述p型GaN帽层的厚度为2‑5nm。6.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：采用光刻和刻蚀工艺，将源漏电极区域和有源区的所述p型GaN帽层刻蚀掉，露出所述p型AlGaN层。7.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，步骤S4包括：在温度为600‑700℃，氧气流量为3‑5L/min的条件下，对露出的所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层进行选择性氧化，氧化时间为50‑70min，使得所述p型AlGaN层形成氧化AlGaN层。8.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，步骤S5包括：将样品放入温度为70‑80℃的KOH溶液中对所述氧化AlGaN层进行腐蚀，腐蚀时间为40‑60min，露出所述GaN终止层。9.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT的制备方法，其特征在于，步2CN114267591A权利要求书2/2页骤S6之后还包括步骤：S7、在所述源极、所述漏极、所述栅极、所述GaN终止层、所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层的表面制备钝化层，并开孔以露出所述源极、所述漏极和所述栅极。10.一种基于氧化腐蚀的增强型GaNHEMT，其特征在于，由如权利要求1～9任一项所述的制备方法制得，包括衬底、成核层、GaN缓冲层、AlGaN势垒层、GaN终止层、p型AlGaN层、p型G