一种增强型氮化物场效应晶体管及其制备方法与流程

文档序号:12737342阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种增强型氮化物场效应晶体管,其特征在于,包括:

衬底;

依次形成于衬底之上的成核层、高阻缓冲层及势垒层;

形成于势垒层一端之上的源极;

形成于势垒层另一端之上的漏极;

形成于源极、漏极之间的单条沟槽或多条沟槽,且沟槽内填充有高介电常数、宽带隙的电介质材料;

形成于沟槽上方的栅极;以及

形成于源极、漏极和栅极之间的钝化层。

2.根据权利要求1所述的增强型氮化物场效应晶体管,其特征在于,

所述高介电常数、宽带隙的电介质材料,包括:MnO2、Pb3MgNb2O9、BaTiO3、SrTiO3、SnTe、PbTe、WO3、SbS、Pb2CoWO6、TiO2或SnSb中的一种或几种;

所述高介电常数、宽带隙的电介质材料,采用磁控溅射、离子束蒸镀、化学气相沉淀、溶胶凝胶法或水热法制备而成。

3.根据权利要求1所述的增强型氮化物场效应晶体管,其特征在于,所述沟槽的深度大于势垒层的厚度,所述电介质材料厚度小于或者等于所述沟槽的深度。

4.根据权利要求1所述的增强型氮化物场效应晶体管,其特征在于,

所述衬底为蓝宝石、碳化硅或硅中的一种;

所述成核层为氮化镓GaN或氮化铝AlN;

所述高阻缓冲层为铟镓氮InxGa1-xN,其中0≤x<1;

所述势垒层为铝铟镓氮AlxInyGa1-x-yN,其中0<x≤1,0≤y<1。

5.根据权利要求1所述的增强型氮化物场效应晶体管,其特征在于,

所述单条沟槽或多条沟槽的宽度之和不超过其上栅极的宽度;

所述单条沟槽或多条沟槽采用ICP干法刻蚀或者湿法腐蚀制备而成。

6.根据权利要求1所述的增强型氮化物场效应晶体管,其特征在于,

所述源极和漏极采用Ti、Al、Ni、Pt、Cr或Au金属中的一种或几种;

所述栅极采用Ti、Ni、Pt、Al、Cu、W、Co或Au金属中的一种或几种;

所述钝化层采用Al2O3、SiNx、SiO2或Ga2O3

7.一种增强型氮化物场效应晶体管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

在衬底上依次生长成核层、高阻缓冲层及势垒层;

在势垒层一端之上制备源极,另一端之上制备漏极;

对源极、漏极之间的势垒层进行刻蚀形成单条沟槽或多条沟槽,在沟槽内填充高介电常数、宽带隙的电介质材料;

在沟槽上方制备栅极;以及

源极、漏极和栅极之间生长钝化层。

8.根据权利要求7所述的增强型氮化物场效应晶体管的制备方法,其特征在于,

所述在沟槽内填充的高介电常数、宽带隙的电介质材料包括MnO2、Pb3MgNb2O9、BaTiO3、SrTiO3、SnTe、PbTe、WO3、SbS、Pb2CoWO6、TiO2或SnSb中的一种或几种;

所述高介电常数、宽带隙的电介质材料采用磁控溅射、离子束蒸镀、化学气相沉淀、溶胶凝胶法或水热法制备而成。

9.根据权利要求7所述的增强型氮化物场效应晶体管的制备方法,其特征在于,所述沟槽的深度大于势垒层的厚度,所述电介质材料厚度小于或者等于所述沟槽的深度。

10.根据权利要求7所述的增强型氮化物场效应晶体管的制备方法,其特征在于,

所述单条沟槽或多条沟槽的宽度之和不超过其上栅极的宽度;

所述单条沟槽或多条沟槽采用ICP干法刻蚀或者湿法腐蚀制备而成。

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