1.具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其包括以下步骤:
在单晶衬底上依次外延缓冲层、沟道层、势垒层、界面控制层得到外延衬底;
在外延衬底上的源极和漏极区域沉积源漏金属,并形成欧姆接触;
在外延衬底上方沉积二维材料层;
定义栅极金属区域,沉积栅极金属;
利用富氧气氛对栅源,栅漏之间二维材料进行氧化处理;
在界面控制层表面沉积介质钝化层;
形成源漏电极与栅极的接触孔。
2.如权利要求1所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,所述单晶衬底材料选自:硅、蓝宝石、碳化硅;
所述缓冲层的材料选自:AlGaN、AlN、InAlN、高阻GaN;
所述沟道层的材料选自:GaN、InGaN以及它们的组合;
所述势垒层材料选自:AlGaN、InAlN、GaN、AlN中的一种或几种;
所述界面控制层材料为:GaN。
3.如权利要求1所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,在外延衬底上的源极和漏极区域沉积源漏金属,并形成欧姆接触包括:在外延衬底上,结合光刻工艺,利用蒸发或者溅射的方式在源极和漏极区域沉积Ti/TiN/Al电极,并通过高温合金形成欧姆接触。
4.如权利要求1所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,所述二维材料层的材质为P型二维半导体材料;P型二维半导体材料的掺杂浓度为1013-1021/cm3,包括:二硒化钨、二硫化钨、二硒化钼、二硫化钼、二碲化钼中的一种或几种以及它们的任意组合。
5.如权利要求4所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,在外延衬底上方沉积二维材料层包括:在绝缘介质上通过腐蚀法,鼓泡法,或者剥离的方式将二维材料从绝缘介质衬底上转移至外延衬底;二维材料成与势垒层以及源漏金属电极接触。
6.如权利要求4所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,二维材料层通过低温CVD的方法,直接在外延衬底表面沉积二维材料薄膜获得。
7.如权利要求1所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,定义栅极金属区域,沉积W栅金属包括:在沉积二维材料层的外延衬底上,结合光刻工艺,利用蒸发或者溅射的方式二维材料层上方的栅极区域沉积栅极金属电极,并通过退火形成肖特基接触。
8.如权利要求1所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,利用富氧气氛对栅源,栅漏之间二维材料进行氧化处理包括:利用臭氧或其他富氧气氛对栅源,栅漏之间二维材料进行氧化处理,氧化温度为100-300℃,氧化时间随着厚度相应递增。
9.如权利要求1所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,通过CVD或者ALD方法在界面控制层表面沉积介质钝化层,其厚度为50-100nm。
10.如权利要求1所述的具P型二维材料栅极增强型氮化镓场效应器件的制备方法,其特征在于,形成源漏电极与栅极的接触孔包括:结合光刻工艺,在源漏栅区域上方通过湿法腐蚀或者干法刻蚀的方法形成窗口,将下方金属电极暴露出来,形成接触孔。