离子注入的一维电子气GaN基HEMT器件及制备方法

摘要

本发明公开了一种离子注入的一维电子气GaN基HEMT器件及制备方法，主要解决现有一维电子气器件高温高压特性、频率特性及功率特性较差的问题。该器件自下而上包括：衬底、缓冲层、势垒层、钝化层和保护层；势垒层上的两端分别为源极和漏极，钝化层位于源极和漏极之间的势垒层上，钝化层上开有栅槽，栅槽中设有栅极；缓冲层采用GaN，势垒层采用AlGaN；势垒层上局部区域注入有负离子，注入有负离子的区域为若干相互隔开的条形；条形之间未注入离子的区域宽度为纳米量级，在该区域下面的异质结中形成一维电子气。本发明与Si基和GaAs基器件相比具有很好的高温高压特性、频率特性和功率特性，可制作超高速低功耗的一维电子气器件。

主权项

一种离子注入的一维电子气GaN基HEMT器件，其结构自下而上包括：衬底（1）、缓冲层（2）、势垒层（3）、钝化层（7）和保护层（8）；势垒层（3）上的两端分别为源极（4）和漏极（5），钝化层（7）位于源极（4）和漏极（5）之间的势垒层（3）上，该钝化层（7）上开有栅槽，栅槽中设有栅极（6）。其特征在于：所述的缓冲层（2）采用GaN半导体材料；所述的势垒层（3）采用AlGaN半导体材料，该势垒层（3）上的局部区域注入有负离子，注入有负离子的区域为若干相互隔开的条形，条形之间未注入离子的区域宽度为纳米量级，注入有负离子的区域横向隔断二维电子气导电沟道，在未注入离子区域下面的异质结中形成一维电子气。