一种GaN增强型MIS-HFET器件及其制备方法

摘要

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种GaN增强型MIS-HFET器件及其制作方法。本发明的器件包括栅极、源极、漏极、绝缘介质层和衬底，所述衬底上由下往上依次设有应力缓冲层、第一GaN层和选择生长层，所述选择生长层包括第二GaN层和其上的异质层；所述选择生长层中部具有贯通的凹槽沟道，在凹槽沟道底面覆盖有p型GaN层，所述p型GaN层的厚度小于等于第二GaN层的厚度；异质层上表面的两侧位置覆盖有欧姆接触金属分别形成源极和漏极，绝缘介质层覆盖于器件的上表面除源极和漏极位置外的区域，栅极覆盖于绝缘介质层上的凹槽沟道处。本发明制作工艺简单，器件稳定性高，同时提高了器件的阈值电压。

主权项

一种GaN增强型MIS‑HFET器件的制备方法，包括栅极、源极、漏极、绝缘介质层和衬底（1），其特征在于，所述衬底上由下往上依次设有应力缓冲层（2）、第一GaN层（3）和选择生长层，所述选择生长层包括第二GaN层（7）和其上的异质层（8）；所述选择生长层中部具有贯通的凹槽沟道，在凹槽沟道底面覆盖有p型GaN层（6），所述p型GaN层（6）的厚度小于等于第二GaN层（7）的厚度；异质层（8）上表面的两侧位置覆盖有欧姆接触金属分别形成源极和漏极，绝缘介质层（10）覆盖于器件的上表面除源极和漏极位置外的区域，栅极覆盖于绝缘介质层上的凹槽沟道处，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在衬底上，依次生长应力缓冲层（2）、第一GaN层（3）和p型GaN层（6）；步骤二、在p型GaN层（6）上，均匀生长一层介质层（4），刻蚀接入区的介质层，保留栅极区域的介质层作为掩膜层（5）；步骤三、刻蚀接入区的p型GaN层，保留栅极区域的p型GaN层（6）；步骤四、在接入区生长第二GaN层（7）和异质层（8），第二GaN层（7）的厚度大于等于p型GaN层（6）的厚度，由此形成了栅极区域的凹槽沟道；步骤五、刻蚀掩膜层（5），显露出p型GaN层（6）的界面（9）；步骤六、在异质层（8）上表面两侧的源漏区域蒸镀欧姆金属分别形成源极和漏极（10）；步骤七、在器件的上表面除源极和漏极位置外均沉积绝缘介质，作为栅极的绝缘介质层（11）；步骤八、在绝缘介质层（11）上凹槽沟道位置处蒸镀欧姆金属作为栅极（12）。