一种提高增强型GaNMOS沟道迁移率的器件结构及实现方法与流程

文档序号:11836856阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:所述结构从下向上包括:衬底、GaN或者AlN缓冲层、InGaN背势垒层、GaN沟道层、AlGaN层,掩膜介质层和绝缘栅介质层,在晶元表面定义了栅极区域以及源、漏区域,栅极区域下面的掩膜介质层和AlGaN层被刻蚀掉以形成常关的增强型器件。

2.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:其中的衬底材料为Si、SiC、蓝宝石。

3.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:InGaN层中In的组分在0和1之间。

4.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:InGaN层的厚度在0和20nm之间。

5.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:沟道GaN层的厚度在0和20nm之间。

6.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:所述掩膜介质层的材料可以为:Si3N4、SiO2、SiON。

7.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:其中的绝缘栅介质层材料为以下材料中的任意一种:Si3N4、Al2O3、AlN、HfO2、SiO2、HfTiO、Sc2O3、Ga2O3及SiNO。

8.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:其中的源极和漏极材料为:钛、铝、镍、金、铂、铱、钼、钽、铌、钴、锆、钨等中的一种或多种的合金。

9.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:其中的栅极金属为以下导电材料的一种或多种的组合:铂、铱、镍、金、钼、钯、硒、铍、TiN、多晶硅、ITO。

10.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:栅极区域下面的掩膜介质层可以通过ICP或者RIE干法刻蚀实现。

11.根据权利要求1所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,其特征在于:栅极区域下的AlGaN层可以通过湿法腐蚀、电化学腐蚀、干法刻蚀以及干法刻蚀和湿法腐蚀结合的方法实现。

12.根据权利要求11所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,湿法腐蚀的方法可以为:先用氧等离子体、臭氧、双氧水或其他具有强氧化性的媒介氧化AlGaN,再用盐酸腐蚀掉氧化物。

13.根据权利要求11所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,湿法腐蚀的方法可以为:先高温氧化AlGaN,再用KOH腐蚀掉氧化物。

14.根据权利要求11所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,干法刻蚀的方法可以为:ICP刻蚀AlGaN。

15.根据权利要求11所述的提高GaN MOS沟道迁移率的器件结构及实现方法,干法刻蚀和湿法腐蚀结合的方法可以为:先用ICP刻蚀一部分AlGaN,再用湿法腐蚀去除残留的AlGaN。

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