复合隔离层氮化物高电子迁移率晶体管外延结构及制造方法

摘要

本发明公开了一种采用复合隔离层的氮化物高电子迁移率晶体管外延结构及其制造方法，它通过在AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的AlGaN势垒层和隔离层之间插入GaN隔离层，能够有效降低热电子进入到AlGaN势垒的几率，减小合金散射，提高电子的输运特性，从而改善晶体管的频率特性，另外也有利于器件欧姆接触工艺的实现，降低高性能器件制作的工艺难度。

主权项

1、一种复合隔离层氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，包括衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、沟道层(4)、第一隔离层(5)、势垒层(7)和帽层(8)，衬底(1)位于最底层，成核层(2)外延生长在衬底(1)上，缓冲层(3)外延在成核层(2)之上，沟道层(4)则生长在缓冲层(3)上，第一隔离层(5)又外延在沟道层(4)上，势垒层(7)位于第一隔离层(5)的上部，帽层(8)外延在势垒层(7)上，在势垒层(7)和第一隔离层(5)之间设有厚度为1～6nm第二隔离层(6)，该第二隔离层(6)外延生长在第一隔离层(5)之上，而势垒层(7)则外延生长在所述的第二隔离层(6)上，其特征是所述的衬底(1)为蓝宝石、碳化硅、硅、氧化锌、镓酸锂或铝酸锂；所述的成核层(2)为GaN、AlGaN或AlN，其厚度为20～120nm；缓冲层(3)为高阻AlGaN，其电阻率不小于105Ω·cm，厚度为0.2～3μm，Al的摩尔含量为0～1.0；沟道层(4)为3～200nm厚的GaN、InGaN或InN；第一隔离层(5)是0.5～3nm厚的AlN，第二隔离层(6)为GaN，势垒层(7)为5～50nm厚且Al的摩尔含量为0.1～0.4的AlGaN，所述的帽层(8)为1～10nm厚的GaN或AlGaN。