T基极层13、GaN HBT发射极层14、GaN HBT下集电极层电极15、GaN HBT基极层电极16、GaN HBT发射极层电极17 ;其中，所述Si衬底1、SiC外延层2、A1N缓冲层3、GaN缓冲层4、GaN HEMT沟道层5、AlGaN HEMT势皇层6、GaN HEMT接触层7、GaN HBT下集电极层11、GaN HBT集电极层12、GaN HBT基极层13、GaNHBT发射极层14从下至上依次层叠设置，所述GaN HEMT源电极8、GaN HEMT漏电极10分别制备在GaN HEMT接触层7上面，而该GaN HEMT接触层7上面的外延层将通过刻蚀去除，所述GaN HEMT栅电极9可选择性制备在GaN HEMT接触层7或GaN HEMT沟道层5上面，而该GaN HEMT接触层7或GaN HEMT沟道层5上面的外延层将通过刻蚀去除，而在本实施例中，该GaN HEMT栅电极9具体是选择制备在GaN HEMT接触层7上面，所述GaN HBT下集电极层电极15制备在GaN HBT下集电极层11的上面，而该GaN HBT下集电极层11上面的外延层将通过刻蚀去除，所述GaN HBT基极层电极16制备在GaN HBT基极层13的上面，而该GaN HBT基极层13上面的外延层将通过刻蚀去除，所述GaN HBT发射极层电极17制备在GaN HBT发射极层14的上面；所述GaN HEMT芯片通过刻蚀或高能粒子注入方式在其上形成有隔离带18，且隔离深度需超过GaN缓冲层4，所述隔离带18将GaN HEMT芯片区分为隔离的第一部分和第二部分，所述GaN HEMT源电极8、GaN HEMT栅电极9、GaN HEMT漏电极10制备于第一部分，而所述GaN HBT芯片则是制备于第二部分上面。
[0027]此外，本实施例所述的Si衬底1、SiC外延层2、A1N缓冲层3、GaN缓冲层4均为高电阻率层；所述GaN HEMT源电极8、GaN HEMT栅电极9、GaN HEMT漏电极10、GaN HBT下集电极层11、GaN HBT集电极层12、GaN HBT基极层13、GaN HBT发射极层14、GaN HBT下集电极层电极15、GaN HBT基极层电极16、GaN HBT发射极层电极17所采用的金属材料为Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ni/Au 的一种；所述 A1N 缓冲层 3、GaN 缓冲层 4、GaN HEMT 沟道层5、AlGaN HEMT势皇层6、GaN HEMT接触层7、GaN HBT下集电极层11、GaN HBT集电极层12、GaN HBT基极层13、GaN HBT发射极层14为GaN、A1N、InN以及它们的三元、四元合金组成的薄膜材料。
[0028]以下为本实施例上述Si基GaN B1-HEMT芯片的具体制备过程，包括以下步骤:
[0029]1)采用区熔(FZ)法，将底部带有籽晶的高纯度多晶棒密封于充满惰性气体的石英管中，并于垂直方向固定，利用射频(RF)加热器小区域加热多晶棒至熔融状态(大于1412°C )，射频加热器自底部籽晶逐渐向上移动，扫过整个多晶棒，形成高电阻率Si晶棒，切割形成所需的高电阻率Si衬底1 ;当然也可采用SOI (Silicon-On-1nsulator，绝缘衬底上的硅)或通过直拉(CZ)法制备。
[0030]2)在制得的Si衬底1上依次制备高电阻率的SiC外延层2、A1N缓冲层3、GaN缓冲层4。
[0031]所述SiC外延层2采用CVD方法制备，反应温度为1550-1750 °C，压力为50-200mbar,反应源为 SiH450-300sccm、C3H830-100sccm,并通过 HC160_280sccm 进行刻蚀，通过控制生长条件制备本征SiC外延层，或者引入钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)元素掺杂提高电阻率；所述A1N缓冲层3、GaN缓冲层4采用M0CVD方法制备，反应温度为 1000-1300 °C，压力为 50-300mbar，反应源为 TMGa 20_100sccm、TMA1 20_100sccm 和NH38000-20000sccm，通过控制生长条件制备本征AIN缓冲层和GaN外延层，或者引入钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)元素掺杂提高电阻率。
[0032]3)在所述GaN缓冲层4上依次生长GaN HEMT沟道层5、AlGaN HEMT势皇层6、GaNHEMT接触层7，反应温度为1000-1100°C，压力为60_200mbar，反应源为TMGa 40_100sccm、TMA1 40-100sccm 和 NH35000-10000sccm，以完成 GaN HEMT 芯片的外延层生长。
[0033]4)在所述GaN HEMT芯片的外延层上依次生长GaN HBT下集电极层11、GaN HBT集电极层12、GaN HBT基极层13、GaN HBT发射极层14，反应温度为1000-1100°C，压力为60-200mbar，反应源为 TMGa 40_100sccm、TMAl 40_100sccm 和 NH35000-10000sccm，以完成GaN HBT芯片的外延层生长。
[0034]5)采用刻蚀方法，去除部分区域的GaN HBT芯片的外延层，在GaN HEMT接触层7上制备GaN HEMT源电极8、GaN HEMT漏电极10，及在GaN HEMT接触层7或GaN HEMT沟道层5上制备GaN HEMT栅电极9，而在本实施例中具体是选择在GaN HEMT接触层7上制备GaN HEMT栅电极9 ;完成GaN HEMT芯片的制备。
[0035]所述刻蚀为干法刻蚀，刻蚀压力为0.3-0.5Pa(随气体总流量变化)，极限真空为2X 10-5Pa，功率源和射频偏置功率源均为13.56Hz，最大功率分别为1000W、600W。采用C12/BC13作为刻蚀气体，在不同气体总流量(20-60mL/min)和偏置功率(20-100W)、气体组分(C12:10% -80% )、ICP功率P(100-500W)等条件下进行刻蚀。
[0036]使用磁控溅射制备电极，加速电压:300-800V，磁场约:50_300G，气压:Ι-lOmTorr，电流密度:4-60mA/cm，功率密度:l_40W/cm，对于不同的材料最大沉积速率范围从100nm/min到1000nm/min。根据电极材料不同选用直流(DC)磁控派射和射频(RF)磁控溅射。射频电源的频率通常在50-30MHZ，厚度为:Ti(20nm)/Au(200nm)，Ti(20nm)/A1 (20nm) /Au (200nm), Ti (20nm) /A1 (20nm) /Ni (20nm) /Au (200nm)，合金温度为 400 °C 到900 °C，完成电极制备。
[0037]6)亥丨」蚀至GaN HBT下集电极层11，在其上制备GaN HBT下集电极层电极15 ;刻蚀至GaN HBT基极层13，在其上制备GaN HBT基极层电极16 ;在GaN HBT发射极层14上制备GaN HBT发射极层电极17 ;完成GaN HBT芯片的制备。
[0038]所述刻蚀为干法刻蚀，刻蚀压力为0.3-0.5Pa(随气体总流量变化)，极限真空为2X 10-5Pa，功率源和射频偏置功率源均为13.56Hz，最大功率分别为1000W、600W。采用C12/BC13作为刻蚀气体，在不同气体总流量(20-60mL/min)和偏置功率(20-100W)、气体组分(C12:10% -80% )、ICP功率P(100-500W)等条件下进行刻蚀。
[0039]使用磁控溅射制备电极，加速电压:300-800V，磁场约:50_300G，气压:Ι-lOmTorr，电流密度:4-60mA/cm，功率密度:l_40W/cm，对于不同的材料最大沉积速率范围从100nm/min到1000nm/min。根据电极材料不同选用直流(DC)磁控派射和射频(RF)磁控溅射。射频电源的频率通常在50-30MHZ，厚度为:Ti(20nm)/Au(200nm)，Ti(20nm)/A1 (20nm) /Au (200nm), Ti (20nm) /A1 (20nm) /Ni (20nm) /Au (200nm)，合金温度为 400 °C 到900 °C，完成电极制备。
[0040]7)采用刻蚀或高能粒子注入方式在GaN HEMT芯片上制备隔离带18，以将GaNHEMT芯片和GaN HBT芯片隔离开。
[0041]所述刻蚀方法为干法ICP刻蚀，刻蚀气体选择为氟(F2)气、氯(C12)气或氟基、氯基气体化合物。刻蚀压力为0.3-0.5Pa(随气体总流量变化)，极限真空为2X 10-5Pa，功率