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      一種增強(qiáng)型AlGaN/GaNHEMT器件及其制備方法

      文檔序號(hào):6999028閱讀:231來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件及其制備方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域,涉及半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制備方法,尤其涉及AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)HEMT器件及其制備方法。
      背景技術(shù)
      與基于鋁鎵砷/鎵砷(AWaAs/GaAs)異質(zhì)結(jié)的高電子遷移率晶體管(HEMT)相比, 基于鋁鎵氮/鎵氮(AWaN/feN)異質(zhì)結(jié)的HEMT器件具有以下優(yōu)點(diǎn)1、AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面的二維電子氣QDEG)濃度較高(可達(dá)1013em 2),比 AlGaAs/GaAs異質(zhì)結(jié)界面的2DEG濃度高出近一個(gè)數(shù)量級(jí),因此,基于AWaN/GaN異質(zhì)結(jié)的 HEMT器件具有更高的輸出功率密度。作為規(guī)?;a(chǎn)的產(chǎn)品,基于AKiaN/GaN異質(zhì)結(jié)的 HEMT器件功率密度已達(dá)到達(dá)IOW/毫米以上,比GaAs基HEMT器件的功率密度高出近20倍。2、由于GaN屬于寬禁帶半導(dǎo)體,其工作溫度高,可在500°C以上正常工作,而基于 AlGaAs/GaAs異質(zhì)結(jié)的HEMT器件的極限工作溫度約為200°C左右。3、由于GaN具有更高的擊穿電場(chǎng),因此,基于AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)的HEMT器件具有較高的柵-漏擊穿電壓,與AlGaAs/GaAs異質(zhì)結(jié)HEMT器件相比,其工作偏置高出好幾倍以上。4、由干GaN材料化學(xué)鍵能高,材料的物理化學(xué)性能穩(wěn)定,受外來(lái)的物理、化學(xué)作用的影響弱,因此,基于AWaN/GaN異質(zhì)結(jié)的HEMT具有很強(qiáng)的抗輻照能力。由于基于AlGaN/GanN異質(zhì)結(jié)的HEMT器件具有上述特點(diǎn),使其廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信及航空航天等領(lǐng)域,使之成為了繼硅(Si)、砷化鎵之后最有應(yīng)用潛力的半導(dǎo)體材料,并廣泛受到業(yè)界和學(xué)界的關(guān)注和研究。但是,由于GaN是一種強(qiáng)極性半導(dǎo)體材料,在AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面自然形成高濃度的2DEG,在通常情況下很難耗盡AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面的2DEG,所以,基于AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)的HEMT器件通常均為耗盡型,即在零偏壓下AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)的HEMT器件處于常開(kāi)狀態(tài),只有在柵上加一定大小的負(fù)偏壓時(shí),才能使器件處于關(guān)斷狀態(tài)。在數(shù)字邏輯集成電路設(shè)計(jì)和研制時(shí),往往既需要耗盡型器件,還需要增強(qiáng)型器件 (即處于常關(guān)狀態(tài)的器件,只有加一定的正柵壓器件才能工作)。為此,研究工作者一直在探索增強(qiáng)型MGaN/GaN HEMT器件的制備方法。目前,人們已成功采用以下方法制備出了增強(qiáng)型AKiaN/^aN HEMT器件1、通過(guò)能帶設(shè)計(jì)和剪切降低AIGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面的2DEG濃度,從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型 GaNHEMT 器件。這一方法的最大缺點(diǎn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)與耗盡型GaN HEMT器件的兼容,也就是說(shuō)無(wú)法在同一片材料上既制備增強(qiáng)型GaN HEMT器件,還研制出耗盡型GaN HEMT器件。因此,這種方法無(wú)法滿足GaN數(shù)字邏輯電路的研制需要。2、通過(guò)減薄柵區(qū)的AKiaN勢(shì)壘層厚度,降低柵區(qū)的2DEG濃度,從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型 GaNHEMT 器件。
      這種方法雖然有效,但其最大的問(wèn)題是由于很難監(jiān)控刻蝕速率,導(dǎo)致柵區(qū)AKiaN 勢(shì)壘層的厚度難以準(zhǔn)確控制。因此,所制備的增強(qiáng)型GaN HEMT器件的性能一致性和重復(fù)性難以保證,這對(duì)于GaN數(shù)字邏輯電路的研制來(lái)說(shuō),同樣是很難接受的。3、對(duì)柵區(qū)AWaN勢(shì)壘層注入F離子,耗盡柵區(qū)的2DEG,從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型GaN HEMT 器件。這種方法雖然避免了以上兩種方法的缺點(diǎn),但其最大的問(wèn)題是柵區(qū)AKiaN勢(shì)壘層的F離子注入會(huì)破壞AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面特性,使GaN增強(qiáng)型HEMT器件的性能退化,從而使所研制的GaN集成電路性能較差。總之,現(xiàn)有的增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件技術(shù)方案都存在較大問(wèn)題,需要發(fā)明新的技術(shù)方法,既能實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件與耗盡型MGaN/GaN HEMT器件在制備工藝上的兼容,又能最大限度地保證增強(qiáng)型GaN HEMT器件與耗盡型GaN HEMT器件性能相當(dāng)。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明提供一種增強(qiáng)型(常關(guān)型)AWaN/GaN HEMT器件及其制備方法。所述增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件通過(guò)在絕緣柵介質(zhì)中引入固定負(fù)電荷,并通過(guò)控制所引入固定負(fù)電荷的電荷量來(lái)調(diào)節(jié)晶體管的閾值電壓,并實(shí)現(xiàn)閾值電壓大于零增強(qiáng)型AWaN/GaN HEMT器件。所述增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件的制備方法工藝簡(jiǎn)單可控,與耗盡型(常開(kāi)型)AWaN/ GaNHEMT器件的制備工藝相兼容,制備GaN增強(qiáng)型效應(yīng)晶體管的所制備的器件源漏飽和電流密度、柵漏電流小,特別適合于研制GaN邏輯電路。本發(fā)明技術(shù)方案如下一種增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件,如圖1所示,包括位于襯底表面的GaN薄膜、位于GaN薄膜表面的AWaN薄膜,所述AlGaN薄膜與GaN薄膜形成AWaN/GaN異質(zhì)結(jié);在所述AlGaN薄膜上具有柵、源、漏電極,其中柵電極位于源電極和漏電極之間,且在柵電極與 AlGaN薄膜之間具有柵介質(zhì)薄膜。所述柵介質(zhì)薄膜材料中具有固定負(fù)電荷。上述增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件中,所述襯底材料可以采用碳化硅(SiC)、硅 (Si)或藍(lán)寶石(Al2O3);所述柵介質(zhì)薄膜材料可以采用Al203、Si02、Hf02、HfTi0、Zr02、SiNx、 SiNO或MgO ;所述固定負(fù)電荷可采用F離子或Cl離子。本發(fā)明提供的一種增強(qiáng)型MGaN/GaN HEMT器件的制備方法,如圖2所示,包括以下步驟步驟1 在襯底表面先外延生長(zhǎng)一層GaN薄膜,然后在GaN薄膜表面生長(zhǎng)一層 AlGaN薄膜,形成AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)。所述襯底材料可以采用碳化硅(SiC)、硅(Si)或藍(lán)寶石(Al2O3)。步驟2 在AWaN/GaN異質(zhì)結(jié)表面制備一層?xùn)沤橘|(zhì)薄膜。所述柵介質(zhì)薄膜材料可以采用 A1203、SiO2, HfO2, HfTiO, ZrO2, SiNx、SiNO 或 MgO。步驟3 光刻?hào)沤橘|(zhì)薄膜,定義出源極區(qū)和漏極區(qū),沉積源極金屬和漏極金屬,形成源極和漏極。步驟4:光刻定義出柵極區(qū),采用離子注入或離子擴(kuò)散工藝,在柵介質(zhì)薄膜材料中注入或擴(kuò)散F離子或Cl離子,形成引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷的柵介質(zhì)薄膜。
      4
      步驟5 在柵介質(zhì)薄膜表面沉積金屬形成柵電極。本發(fā)明提供的另一種增強(qiáng)型MGaN/GaN HEMT器件的制備方法,如圖3所示,包括以下步驟步驟1 在襯底表面先外延生長(zhǎng)一層GaN薄膜,然后在GaN薄膜表面生長(zhǎng)一層 AlGaN薄膜,形成AWaN/GaN異質(zhì)結(jié);步驟2 采用氣氛真空沉積薄膜工藝,在含F(xiàn)或Cl的氣氛條件下,在AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)表面真空沉積柵介質(zhì)薄膜,形成帶固定F離子或Cl離子固定負(fù)電荷的柵介質(zhì)薄膜。步驟3 光刻?hào)沤橘|(zhì)薄膜,定義出源極區(qū)和漏極區(qū),沉積源極金屬和漏極金屬,形成源極和漏極。步驟4 在柵介質(zhì)薄膜表面沉積金屬形成柵電極。本發(fā)明提供的增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件,既可以與金屬-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的耗盡型 GaN場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MESHEMT)進(jìn)行集成,構(gòu)成GaN集成電路(如圖4所示);還可以與耗盡型GaN MISHEMT器件進(jìn)行集成,構(gòu)成GaN集成電路(如圖5所示)。本發(fā)明提供的增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件,采用了三種工藝方法向柵介質(zhì)薄膜材料中引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷1)離子注入,2)離子擴(kuò)散,3)氣氛條件下真空沉積介質(zhì)薄膜,在制備柵介質(zhì)薄膜的同時(shí)引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷。對(duì)采用離子注入工藝向柵介質(zhì)薄膜材料中引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷時(shí),通過(guò)控制注入離子的能量和離子劑量來(lái)調(diào)控進(jìn)入到絕緣柵介質(zhì)中的固定負(fù)電荷的電荷量;對(duì)采用離子擴(kuò)散工藝向柵介質(zhì)薄膜材料中引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷時(shí),通過(guò)控制擴(kuò)散源濃度和擴(kuò)散時(shí)間來(lái)控制進(jìn)入到絕緣柵介質(zhì)薄膜材料中的固定負(fù)電荷的電荷量;對(duì)于采用在含F(xiàn)、Cl的氣氛中真空沉積絕緣柵介質(zhì)薄膜引入固定負(fù)電荷的方法,通過(guò)控制薄膜沉積氣氛中含F(xiàn)、Cl氣體的分壓來(lái)調(diào)控進(jìn)入到絕緣柵介質(zhì)中的固定負(fù)電荷的電荷量。無(wú)論采用那一種方法向柵介質(zhì)薄膜材料中引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷,都要確保引入的F離子或Cl離子固定負(fù)電荷只存在于柵介質(zhì)薄膜材料中,而不能進(jìn)入到AlGaN勢(shì)壘層,從而確保AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面特性和器件的性能不發(fā)生退化。本發(fā)明提供的增強(qiáng)型(常關(guān)型)AWaN/GaN HEMT器件及其制備方法,由于在絕緣柵介質(zhì)中引入了 F離子或Cl離子固定負(fù)電荷,并通過(guò)控制所引入固定負(fù)電荷的電荷量來(lái)調(diào)節(jié)晶體管的閾值電壓,并實(shí)現(xiàn)閾值電壓大于零增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件。與常規(guī)增強(qiáng)型 AlGaN/GaN HEMT器件結(jié)構(gòu)或制備方法相比較,本發(fā)明通過(guò)在柵介質(zhì)薄膜材料中引入固定負(fù)電荷的方法來(lái)獲得增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件結(jié)構(gòu),由于對(duì)AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面特性沒(méi)有影響,故而不會(huì)造成器件性能的退化。所述增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件的制備方法工藝簡(jiǎn)單可控,與耗盡型(常開(kāi)型)AWaN/GaN HEMT器件的制備工藝相兼容,制備GaN增強(qiáng)型效應(yīng)晶體管的所制備的器件源漏飽和電流密度、柵漏電流小,特別適合于研制GaN邏輯電路。


      圖1是本發(fā)明提供的增強(qiáng)型AWaN/GaN HEMT器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是采用離子注入法或離子擴(kuò)算法制備增強(qiáng)型AWaN/GaN HEMT器件的制備工藝流程示意圖。圖3是采用在含F(xiàn)或Cl氣氛中真空沉積絕緣柵介質(zhì)薄膜的方法制備增強(qiáng)型AlGaN/GaNHEMT器件的制備工藝流程示意圖。圖4是本發(fā)明提供的增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件與耗盡型GaN MESHEMT器件集成的GaN集成電路示意圖。圖5是本發(fā)明提供的增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件與耗盡型GaN MISHEMT器件集成的GaN集成電路示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施方式中采用F = Al2O3薄膜為柵介質(zhì)薄膜的增強(qiáng)型AKiaN/GaN HEMT器件結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施方式中采用F = Al2O3薄膜為柵介質(zhì)薄膜的增強(qiáng)型AKiaN/GaN HEMT器件的轉(zhuǎn)移特性。圖8是本發(fā)明實(shí)施方式中采用F = Al2O3薄膜為柵介質(zhì)薄膜的增強(qiáng)型AKiaN/GaN HEMT器件的輸出特性。圖9是本發(fā)明實(shí)施方式中采用F = Al2O3薄膜為柵介質(zhì)薄膜的增強(qiáng)型AKiaN/GaN HEMT器件柵漏電特性。圖10是本發(fā)明實(shí)施方式中采用F = Al2O3薄膜為柵介質(zhì)薄膜的增強(qiáng)型AKiaN/GaN HEMT器件柵介質(zhì)薄膜中F離子和0離子成分分布。
      具體實(shí)施例方式采用本發(fā)明如圖2所示的工藝流程,采用F離子注入的A1203 (以下簡(jiǎn)寫為 FiAl2O3)薄膜作為柵介質(zhì)的增強(qiáng)型AKiaN/GaN HEMT器件,其器件結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示。 其具體實(shí)施方式
      如下(1)、首先在藍(lán)寶石襯底上制備AKiaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料,然后采用分子束外延 (MBE)在AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料表面沉積一層約IOnm厚的Al2O3薄膜。(2)、在覆蓋有Al2O3薄膜的AWaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料表面旋涂光刻膠,通過(guò)光刻定位出源區(qū)(Source)和漏區(qū)(Drain)的位置,再用1 100的HF溶液將源區(qū)和漏區(qū)位置的 Al2O3薄膜刻蝕掉。采用電子束蒸發(fā)技術(shù)沉積Ti/Al/Ni/Au多層膜金屬電極,Ti/Al/Ni/Au 多層膜金屬電極的厚度分別為20nm/100nm/30nm/50nm,采用剝離工藝制備出源區(qū)和漏區(qū)的金屬電極,并在氮?dú)夥罩袑?duì)金屬電極進(jìn)行快速退火處理(退火溫度825°C,退火時(shí)間30s), 以形成歐姆電極。(3)、光刻定位出柵區(qū)位置,在反應(yīng)離子刻蝕機(jī)內(nèi),用CF4作為反應(yīng)氣體,對(duì)柵區(qū)進(jìn)行F離子注入,工藝條件為注入功率60W,工作氣壓20mTorr,注入時(shí)間300s。(4)、再采用電子束蒸發(fā)在晶圓表面沉積Ni/Au金屬薄膜,Ni/Au金屬薄膜的厚度分別為100nm/50nm,并通過(guò)剝離工藝形成柵金屬電極,再在氮?dú)夥障聦?duì)整個(gè)晶圓進(jìn)行退火處理(退火溫度400°C,退火時(shí)間IOmin.)。通過(guò)以上工藝步驟,就可研制出了這種F = Al2O3柵介質(zhì)的增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件,為了對(duì)比,本發(fā)明還研制了與圖5同樣結(jié)構(gòu)的以Al2O3薄膜(未在Al2O3薄膜中注入F離子)作為柵介質(zhì)的GaN MISHEMT器件。采用HP4284A LCR儀對(duì)所研制的這兩種器件進(jìn)行電學(xué)性質(zhì)測(cè)試。圖7給出了這兩種器件的轉(zhuǎn)移特性,可以看出采用Al2O3薄膜作為柵介質(zhì)的 ( 匪ISHEMT器件閾值電壓為-4. 2V,為耗盡型feiN MISHEMT器件;而采用F = Al2O3薄膜作為柵介質(zhì)的GaN MISHEMT器件閾值電壓約為+0. 3V,為增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件。與同樣結(jié)構(gòu)的耗盡型GaN MISHEMT器件相比,雖然采用本發(fā)明研制的這種耗盡型GaN MISHEMT器件的最大飽和電流密度和跨導(dǎo)均略低一些,但仍然達(dá)到了 600mA/mm及160mS/mm,性能良好。圖8給出了采用本發(fā)明研制的以F = Al2O3作為柵介質(zhì)的增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件的輸出特性,當(dāng)柵電壓從-3V增大到+5V時(shí),器件的輸出特性仍然良好。圖9給出了采用本發(fā)明研制的以F = Al2O3作為柵介質(zhì)的增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件的柵漏電特性,即使在正5V偏壓下仍然保持很低的柵漏電。采用X射線光電子能譜分析(XPS)方法對(duì)柵介質(zhì)中的F離子和0離子成分沿薄膜厚度方向做深度譜,其分析結(jié)果如圖10所示,F(xiàn)離子主要分布在Al2O3柵介質(zhì)的最表層,從而證明了 在本發(fā)明技術(shù)中,固定電荷并未進(jìn)入到AKiaN勢(shì)壘層中。以上測(cè)試結(jié)果說(shuō)明采用本發(fā)明技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件,而且本發(fā)明技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)、與其它制備增強(qiáng)型GaN場(chǎng)效應(yīng)晶體管的技術(shù)相比,本技術(shù)的制備工藝可控性好,所研制的器件性能重復(fù)性好。(2)、所研制的增強(qiáng)型GaN MISHEMT器件性能良好,最大源漏飽和電流密度大,柵漏電小,器件工作電壓范圍寬,完全可滿足GaN集成電路研制需要。
      權(quán)利要求
      1.一種增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件,包括位于襯底表面的GaN薄膜、位于GaN薄膜表面的AlGaN薄膜,所述AlGaN薄膜與GaN薄膜形成AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié);在所述AlGaN薄膜上具有柵、源、漏電極,其中柵電極位于源電極和漏電極之間,且在柵電極與AKiaN薄膜之間具有柵介質(zhì)薄膜;其特征在于,所述柵介質(zhì)薄膜材料中具有固定負(fù)電荷。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型AlGaN/GaNHEMT器件,其特征在于,所述襯底材料為碳化硅、硅或藍(lán)寶石。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型AlGaN/GaNHEMT器件,其特征在于,所述柵介質(zhì)薄膜材料為 A1203、SiO2, HfO2, HfTiO, ZrO2, SiNx、SiNO 或 MgO。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型AKiaN/GaNHEMT器件,其特征在于,所述固定負(fù)電荷為F離子或Cl離子。
      5.一種增強(qiáng)型MGaN/GaN HEMT器件的制備方法,包括以下步驟步驟1 在襯底表面先外延生長(zhǎng)一層GaN薄膜,然后在GaN薄膜表面生長(zhǎng)一層AKiaN薄膜,形成AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié);步驟2 在AWaN/GaN異質(zhì)結(jié)表面制備一層?xùn)沤橘|(zhì)薄膜;步驟3 光刻?hào)沤橘|(zhì)薄膜,定義出源極區(qū)和漏極區(qū),沉積源極金屬和漏極金屬,形成源極和漏極;步驟4 光刻定義出柵極區(qū),采用離子注入或離子擴(kuò)散工藝,在柵介質(zhì)薄膜材料中注入或擴(kuò)散F離子或Cl離子,形成引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷的柵介質(zhì)薄膜;步驟5 在柵介質(zhì)薄膜表面沉積金屬形成柵電極。
      6.一種增強(qiáng)型MGaN/GaN HEMT器件的制備方法,包括以下步驟步驟1 在襯底表面先外延生長(zhǎng)一層GaN薄膜,然后在GaN薄膜表面生長(zhǎng)一層AlGaN薄膜,形成AKiaN/GaN異質(zhì)結(jié);步驟2 采用氣氛真空沉積薄膜工藝,在含F(xiàn)或Cl的氣氛條件下,在AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)表面真空沉積柵介質(zhì)薄膜,形成帶固定F離子或Cl離子固定負(fù)電荷的柵介質(zhì)薄膜;步驟3 光刻?hào)沤橘|(zhì)薄膜,定義出源極區(qū)和漏極區(qū),沉積源極金屬和漏極金屬,形成源極和漏極;步驟4 在柵介質(zhì)薄膜表面沉積金屬形成柵電極。
      7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的增強(qiáng)型AlGaN/GaNHEMT器件的制備方法,其特征在于, 所述襯底材料為碳化硅、硅或藍(lán)寶石。
      8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的增強(qiáng)型AlGaN/GaNHEMT器件的制備方法,其特征在于, 所述柵介質(zhì)薄膜材料為 A1203、SiO2, HfO2, HfTiO, ZrO2, SiNx, SiNO 或 MgO。
      全文摘要
      一種增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件及其制造方法,屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域。器件包括位于襯底表面的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)和柵、源、漏電極結(jié)構(gòu),其中柵介質(zhì)薄膜材料中具有F離子或Cl離子固定負(fù)電荷。本發(fā)明通過(guò)在柵介質(zhì)薄膜中引入F離子或Cl離子固定負(fù)電荷,并通過(guò)控制所引入固定負(fù)電荷的電荷量來(lái)調(diào)節(jié)晶體管的閾值電壓,并實(shí)現(xiàn)閾值電壓大于零的增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件。本發(fā)明通過(guò)在柵介質(zhì)薄膜材料中引入固定負(fù)電荷的方法來(lái)獲得增強(qiáng)型AlGaN/GaN HEMT器件結(jié)構(gòu),由于對(duì)AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)界面特性沒(méi)有影響,故而不會(huì)造成器件性能的退化,且工藝簡(jiǎn)單可控,與耗盡型(常開(kāi)型)AlGaN/GaN HEMT器件的制造工藝相兼容,制造GaN增強(qiáng)型效應(yīng)晶體管的所制造的器件源漏飽和電流密度、柵漏電流小,特別適合于研制GaN邏輯電路。
      文檔編號(hào)H01L29/778GK102184943SQ201110096268
      公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
      發(fā)明者劉興釗, 張萬(wàn)里, 李言榮, 陳超 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)
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