1.垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在高浓度重掺杂p型金刚石衬底的正面生长低浓度轻掺杂p型金刚石外延层,作为缓冲层;在所述缓冲层的上表面生长高浓度重掺杂p型金刚石外延层;
光刻源区图形,刻蚀出柱状源区和栅区,其中,有源区在所述柱状源区的顶部,栅区在所述柱状源区的侧壁;
在所述柱状源区的顶部光刻出源区图形窗口,淀积源极金属,形成源电极,在所述高浓度重掺杂p型金刚石衬底的背面淀积漏极金属,形成漏电极,经过退火形成源极欧姆接触和漏极欧姆接触;
在所述柱状源区的顶部、侧壁及周围沉积栅介质,其中所述栅介质覆盖所述源电极的表面;
在所述栅介质上光刻出栅形貌,剥离形成栅电极;
淀积钝化保护层;
光刻制作电极图形。
2.如权利要求1所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,所述在高浓度重掺杂p型金刚石衬底的正面生长低浓度轻掺杂p型金刚石外延层,作为缓冲层,在所述缓冲层的上表面生长高浓度重掺杂p型金刚石外延层,具体包括:
所述低浓度轻掺杂p型金刚石外延层的厚度为1nm-100μm;
所述高浓度重掺杂p型金刚石外延层的厚度为1nm-10μm;
其中,所述轻掺杂的浓度为1×1014cm-3至1×1017cm-3,所述重掺杂的浓度为1×1018cm-3至1×1022cm-3。
3.如权利要求1所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,所述光刻源区图形,刻蚀出柱状源区和栅区,其中,有源区在所述柱状源区的顶部,栅区在所述柱状源区的侧壁,具体包括:
采用干法刻蚀,刻蚀深至所述缓冲层;
所述柱状源区为圆柱体。
4.如权利要求1所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,所述在所述柱状源区的顶部光刻出源区图形窗口,淀积源极金属,形成源电极;在所述高浓度重掺杂p型金刚石衬底的背面淀积漏极金属,形成漏电极,经过退火形成源极欧姆接触和漏极欧姆接触,具体包括:
通过电子束蒸发分别淀积源极金属和漏极金属;
所述源电极和所述漏电极采用ti、pt、au、ir中的一种或者多种的组合,经过高温合金退火后形成。
5.如权利要求1所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,所述在所述柱状源区的顶部、侧壁及周围沉积栅介质,其中所述栅介质覆盖所述源电极的表面,具体包括:
所述栅介质包括al2o3、sinx、sio2、tio2、moo3、aln中的一种或多种;厚度为5nm-500nm。
6.如权利要求1所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,在所述栅介质上光刻出栅形貌,剥离形成栅电极,具体包括:
所述栅电极为al、ni、ti、au中的一种或者多种组合。
7.如权利要求6所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,所述栅电极覆盖所述柱状源区的四周,并向上延伸至所述柱状源区的侧壁。
8.如权利要求1所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,所述钝化保护层包括al2o3、sinx、sio2、tio2、moo3、aln中的一种或多种;厚度为5nm-20μm。
9.如权利要求1所述的垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管的制备方法,其特征在于,所述光刻制作电极图形,具体包括:
通过干法刻蚀或者湿法刻蚀腐蚀出所述电极图形,并对所述电极图形进行加厚处理。
10.垂直结构金刚石基金氧半场效晶体管,其特征在于,包括高浓度重掺杂p型金刚石衬底、低浓度轻掺杂p型金刚石外延层、高浓度重掺杂p型金刚石外延层、源电极、栅电极、漏电极、栅介质;
所述低浓度轻掺杂p型金刚石外延层生长在所述高浓度重掺杂p型金刚石衬底的正面,所述漏电极生长在所述高浓度重掺杂p型金刚石衬底的背面;
所述高浓度重掺杂p型金刚石外延层生长在所述低浓度轻掺杂p型金刚石外延层的上表面,所述源电极生长在所述高浓度重掺杂p型金刚石外延层的上表面,所述栅介质覆盖所述低浓度轻掺杂p型金刚石外延层的表面及所述源电极的表面,所述栅电极生长在所述栅介质上。