本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种半导体场效应晶体管及其制备方法。
背景技术：
传统由Si、GaAs制造的半导体场效应晶体管具有开关损耗大、击穿电压小、电子漂移速率低以及散热差等一系列问题因而受到了国内外的高度重视和深入研究，若能提供一种开关损耗小、击穿电压大、电子漂移速率高以及散热佳的半导体场效应晶体管将在电力电子行业中起到决定性作用。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种半导体场效应晶体管及其制备方法，旨在解决传统半导体场效应晶体管开关损耗大、击穿电压小、电子漂移速率低以及散热差的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种半导体场效应晶体管及其制备方法，该半导体场效应晶体管包括：衬底、衬底下方的漏极电极以及远离衬底的方向依次垂直置于衬底上方的n+型SiC、n-型SiC、P-型SiC以及n+型SiC；晶体管上方具有预设倾斜角度的倒梯形沟槽，倒梯形沟槽的窄底处于n-型SiC所在的区域；倒梯形沟槽上沉积有SixNy-SiO2双层结构，SixNy-SiO2双层结构上具有栅极电极，晶体管上方且位于倒梯形沟槽宽底两侧的位置烧结有源极接触电极。
可选的，预设倾斜角的角度包括45°、60°、75°中的一种。
可选的，衬底的材料包括蓝宝石或碳化硅。
可选的，晶体管上远离衬底的方向的n+型SiC、n-型SiC、P-型SiC以及n+型SiC的厚度分别为：400nm，800nm，400nm，400nm；载流子浓度分别为：2x1018cm-3，1x1017cm-3，2x1017cm-3，3x1018cm-3。
可选的，SixNy-SiO2双层结构中的SixNy、SiO2的厚度分别为2nm、98nm；漏极电极为厚度为240nm的Al；
所述栅极电极为Ni、Au材料的组合，所述Ni、Au材料的厚度分别为10nm、130nm；
所述源极接触电极为Ti、Al材料的组合构成，所述Ti、Al材料的厚度分别为12nm、260nm。
进一步地，本发明还提供了一种半导体场效应晶体管的制备方法，该方法包括：
利用垂直热壁CVD法在双面抛光的衬底上依次生长n+型SiC、n-型SiC、P-型SiC以及n+型SiC得到晶体管半成品；
采用Cl2或SiCl4材料在晶体管半成品上进行干法刻蚀，形成具有预设倾斜角的倒梯形沟槽；倒梯形沟槽的窄底处于n-型SiC所在的区域；
采用电子回旋共振法在倒梯形沟槽上沉积SixNy-SiO2双层结构，并在SixNy-SiO2双层结构上设置栅极电极；
使用剥离脱离工艺在晶体管半成品上方且位于倒梯形沟槽宽底两侧的位置烧结源极接触电极，并在衬底下方设置漏极电极。
有益效果
本发明提供一种半导体场效应晶体管及其制备方法，该半导体场效应晶体管，包括：衬底、衬底下方的漏极电极以及远离衬底的方向依次垂直置于衬底上方的n+型SiC、n-型SiC、P-型SiC以及n+型SiC；晶体管上方具有预设倾斜角度的倒梯形沟槽，倒梯形沟槽的窄底处于n-型SiC所在的区域；倒梯形沟槽上沉积有SixNy-SiO2双层结构，SixNy-SiO2双层结构上具有栅极电极，晶体管上方且位于倒梯形沟槽宽底两侧的位置烧结有源极接触电极。本发明提供的半导体场效应晶体管采用半导体材料SiC制得，相比现有的Si、GaAs导体材料，该材料具有导通电阻低、击穿场强高、饱和电子漂移速度高的特点而使制得的半导体场效应晶体管具有开关损耗小、击穿电压大、电子漂移速率高的特点；同时，本发明提供的半导体场效应晶体管一改传统横向的器件结构而采用垂直的器件结构，避免了传统半导体场效应晶体管散热不佳的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种半导体场效应晶体管的结构示意图，
图2为本发明实施例提供的一种半导体场效应晶体管半成品的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本实施例提供的一种半导体场效应晶体管的结构示意图，该晶体管包括：衬底(1)、衬底下方的漏极电极(2)以及远离衬底的方向依次垂直置于衬底上方的n+型SiC(3)、n-型SiC(4)、P-型SiC(5)以及n+型SiC(6)；晶体管上方具有预设倾斜角度的倒梯形沟槽，倒梯形沟槽的窄底处于n-型SiC(4)所在的区域；倒梯形沟槽上沉积有SixNy-SiO2双层结构(7)，SixNy-SiO2双层结构(7)上具有栅极电极(8)，晶体管上方且位于倒梯形沟槽宽底两侧的位置烧结有源极接触电极(9)。
在该实施例下的一个示例中，上述的预设倾斜角的角度包括45°、60°、75°中的一种；衬底(1)的材料包括蓝宝石或碳化硅。
在另外的示例中，上述n+型SiC(3)、n-型SiC(4)、P-型SiC(5)以及n+型SiC(6)的厚度分别为：400nm，800nm，400nm，400nm；载流子浓度分别为：2x1018cm-3，1x1017cm-3，2x1017cm-3，3x1018cm-3。
在另一些示例中，SixNy-SiO2双层结构(7)中的SixNy、SiO2的厚度分别为2nm、98nm；漏极电极(2)为厚度为240nm的Al；栅极电极(8)可由Ni或Au材料构成，当栅极电极(8)由Ni构成时，Ni的厚度为10nm，当栅极电极(8)由Au构成时，Au的厚度为130nm；源极接触电极(9)可由Ti或Al材料构成，当源极接触电极(9)由Ti构成时，其厚度为12nm；当源极接触电极(9)由Al构成时，其厚度为260nm。
本发明还提供了上述半导体场效应晶体管的制备方法，该制备方法包括：
S101、利用垂直热壁CVD法在双面抛光的衬底(1)上依次生长n+型SiC(3)、n-型SiC(4)、P-型SiC(5)以及n+型SiC(6)得到晶体管半成品。
参见图2，其为通过S101步骤制备得到的半导体场效应晶体管半成品的结构示意图，包括：衬底(1)以及远离衬底(1)的方向依次垂直置于衬底(1)上方的n+型SiC(3)、n-型SiC(4)、P-型SiC(5)以及n+型SiC(6)。
需要理解的是，衬底(1)的材料包括蓝宝石或SiC；在另外的一些示例中，n+型SiC(3)、n-型SiC(4)、P-型SiC(5)以及n+型SiC(6)的厚度分别为：400nm，800nm，400nm，400nm；载流子浓度分别为：2x1018cm-3，1x1017cm-3，2x1017cm-3，3x1018cm-3。
S102、采用Cl2或SiCl4材料在晶体管半成品上进行干法刻蚀，形成具有预设倾斜角的倒梯形沟槽；倒梯形沟槽的窄底处于n-型SiC(4)所在的区域。
需要理解的是，预设倾斜角的角度至少包括45°、60°、75°中的一种。
S103、采用电子回旋共振法在倒梯形沟槽上沉积SixNy-SiO2双层结构(7)，并在SixNy-SiO2双层结构(7)上设置栅极电极(8)。
S104、使用剥离脱离工艺在晶体管半成品上方且位于倒梯形沟槽宽底两侧的位置烧结源极接触电极(9)，并在衬底下方设置漏极电极(2)。
需要理解的是，在另外一些示例中，SixNy-SiO2双层结构(7)中的SixNy、SiO2的厚度分别为2nm、98nm；漏极电极(2)为厚度为240nm的Al；栅极电极(8)为Ni、Au材料的组合，Ni、Au材料的厚度分别为10nm、130nm；
所述源极接触电极为Ti、Al材料的组合构成，所述Ti、Al材料的厚度分别为12nm、260nm。源极接触电极(9)为Ti、Al材料的组合构成，Ti、Al材料的厚度分别为12nm、260nm。
本实施例提供的半导体场效应晶体管采用半导体材料SiC制得，相比现有的Si、GaAs导体材料，该材料具有导通电阻低、击穿场强高、饱和电子漂移速度高的特点而使制得的半导体场效应晶体管具有开关损耗小、击穿电压大、电子漂移速率高的特点；同时，本发明提供的半导体场效应晶体管一改传统横向的器件结构而采用垂直的器件结构，避免了传统半导体场效应晶体管散热不佳的问题。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述，同时，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。