CN114843335A - 一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件及其制备方法，采用高极化强度低方阻异质结材料进行器件制备；光刻定义出源极的欧姆再生长区域；在光刻胶的掩蔽下，对源极欧姆再生长区域的氮化物进行刻蚀；外延n+GaN；光刻定义出自终止刻蚀区域；在光刻胶的掩蔽下，对自终止刻蚀区域的n+GaN进行自终止刻蚀；对器件隔离区域再次进行自终止刻蚀以去除未被光刻胶保护区域的表面n+GaN。本发明制备的器件工作电压增加时，源极势垒高度发生降低、势垒厚度发生减薄使得源极再生长台阶(Ledge)与2DEG沟道间发生热电子转移或者隧穿等，使得源极导电通路增加，削弱了由于电流增加导致源极接入电阻的增加，使得GaN HEMT的线性度提升。
Description
技术领域
本发明属于半导体器件技术领域，具体涉及一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件及其制备方法。
背景技术
Ⅲ族氮化物半导体通过不同禁带宽度的半导体形成异质结，凭借其高的二维电子气(2DEG)密度、大的禁带宽度和电子饱和漂移速度，以及大的临界击穿电场，使其成为耐高温、高频大功率、抗辐照电子器件制备的首选材料，其电子器件类型主要包括高电子迁移率晶体管(HEMT)和肖特基势垒二极管(SBD)，分别应用于射频功放和功率开关模块。其中，GaN基高频(微波、毫米波)大功率HEMT器件通常应用于卫星，雷达和基站等关键领域。
随着氮化物材料生长技术和器件工艺水平的提高，GaN基HEMT器件的射频功率特性不断提升，具体表现为更高的截止频率和工作频率、更大的输出功率，以及更高的功率附加效率。然而在信号的传输过程中由于半导体器件存在非线性放大频率失真，电路也会产生非线性的放大等导致信号失真，特别的当输入信号为两频率接近的正弦波时，存在交调失真，也会影响电路的线性度、限制了功放带宽。在电路中通常采用包络负反馈技术、polar loop负反馈技术等电路设计方法抑制失真，提升线性度，但是电路的设计复杂度与成本会显著增加。
一般的，在GaN HEMT器件层面常用OIP3值，1dB压缩点(P1dB)，跨导 (Gm)及其二阶导数、三阶导数，以及频率增益截止频率(fT)的平坦度等来表示器件线性度的优劣。在器件层面导致非线性的因素主要有以下几种因素：随着器件源漏偏置电压的上升器件自热效应加剧，导致GaN二维电子气的迁移率下降；随着器件源漏导通电流的增加，存在“源饥饿”现象，使得源极接入电阻(Rs)增加导致器件本征跨导下降；此外陷阱效应、电容调制效应等也会影响器件的线性度。
对于GaN基HEMT器件制备，提升器件线性度的方法包括：采用finFET 结构，增加器件的栅控能力，较平面结构器件具有更好的线性度；渐变组分势垒设计，可以实现2DEG的三维扩展分布，提升器件线性度；双异质结势垒结构具有双峰跨导，通过优化器件两沟道间距，具有实现跨导高线性度的潜力；利用跨导补偿法形成复合结构器件，可以实现较好的器件线性度提升。此外，场板设计、fin-like多阈值耦合器件结构设计、TRG渐变栅下深度设计等也可以实现器件线性度的优化。但是，对于“源饥饿”效应导致源极接入电阻的增加而产生的非线性问题目前还没有有效的解决方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件及其制备方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明实施例的第一方面提供一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaNHEMT器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、在衬底上依次生长GaN缓冲层和势垒层；所述GaN缓冲层和所述势垒层构成异质结结构；
步骤二、光刻定义源极的欧姆再生长区域，所述欧姆再生长区域位于所述势垒层的一侧；
步骤三、采用干法刻蚀的方法将源极的所述欧姆再生长区域的势垒层刻蚀直至所述GaN缓冲层和所述势垒层交界处以下至少20nm处，形成刻蚀槽；
步骤四、在步骤三制备的产品上外延n+GaN层，掺杂浓度在1e20cm-3量级以上，以在所述刻蚀槽上的n+GaN层上方形成凹槽；
步骤五、光刻定义自终止刻蚀区域，所述自终止刻蚀区域位于所述 n+GaN层的中部；
步骤六、采用干法刻蚀的方法将所述自终止刻蚀区域暴露的n+GaN层去除，刻蚀气体为SF6/BCl3；
步骤七、光刻定义隔离区在所述n+GaN层上对应的待刻蚀区域，所述待刻蚀区域位于所述步骤六制备的产品的边缘上；
步骤八、采用干法刻蚀的方法将所述待刻蚀区域暴露的n+GaN层去除，并形成第一n+GaN外延层和第二n+GaN外延层；
步骤九、利用离子注入设备，在所述隔离区注入B或Ar离子，以形成所述隔离区，实现器件隔离；
步骤十、利用电子束蒸发设备在所述凹槽内和所述第二n+GaN外延层上淀积电极金属，形成源极和漏极；
步骤十一、在步骤十制备的产品表面淀积钝化层，并采用干法刻蚀的方法将所述源极和所述漏极上的钝化层去除；
步骤十二、采用干法刻蚀的方法将栅极区域的钝化层去除，所述栅极区域位于所述源极和所述漏极之间；并在栅极区域淀积电极金属，形成栅极，制备完成得到基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件。
在本发明的一个实施例中，所述势垒层的材料为AlN、ScAlN、InAlN、 InAlGaN或AlGaN；所述势垒层的厚度为4nm-10nm。
在本发明的一个实施例中，所述步骤三中，采用ICP刻蚀设备，刻蚀气体为BCl3/Cl2，流量20/8sccm，腔室压力5mTorr，上电极功率为51W，下电极功率为14W。
在本发明的一个实施例中，所述步骤六中，采用ICP刻蚀设备，刻蚀气体的流量为10/30sccm，压力为5mTorr，ICP上电极功率为200W，下电极功率为30W。
在本发明的一个实施例中，所述步骤八中，采用ICP刻蚀设备，刻蚀气体为SF6/BCl3，流量为10/30sccm，压力为5mTorr，上电极功率为200W，下电极功率为30W。
在本发明的一个实施例中，所述衬底的材料为SiC或Si；所述钝化层的材料为SiN。
在本发明的一个实施例中，所述源极和所述漏极均为由下至上依次层叠的Ti、Al、Ni和Au；
所述栅极为由下至上依次层叠的Ni和Au。
本发明实施例的第二方面提供一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaNHEMT器件，由本发明实施例的第一方面所述的制备方法制备得到，包括：衬底、GaN缓冲层、势垒层、第一n+GaN外延层和第二n+GaN外延层；
所述衬底、GaN缓冲层和所述势垒层由下至上依次设置，所述GaN缓冲层和所述势垒层构成异质结结构；
所述第一n+GaN外延层的一部分延伸至所述GaN缓冲层和所述势垒层交界处以下至少20nm处，其余部分设置在所述势垒层上以在所述一部分结构的上方形成凹槽；所述第二n+GaN外延层设置在所述势垒层上，且与所述第一n+GaN外延层间隔设置；
所述第一n+GaN外延层和所述第二n+GaN外延层的边沿与所述势垒层的边沿之间均设置有隔离区；
所述隔离区由所述势垒层延伸至所述GaN缓冲层中；
所述凹槽内设置有源极，所述第二n+GaN外延层上设置有漏极；所述源极和所述漏极之间设置有栅极；
所述第一n+GaN外延层、所述第二n+GaN外延层、所述第一n+GaN外延层和所述第二n+GaN外延层之间以及所述隔离区上覆盖有钝化层；
所述源极、所述漏极和所述栅极延伸至所述钝化层上方。
本发明的有益效果：
本发明器件工作电压增加时，源极势垒高度发生降低、势垒厚度发生减薄使得源极再生长台阶(Ledge)与2DEG沟道间发生热电子转移或者隧穿等，使得源极导电通路增加，削弱了由于电流增加导致源极接入电阻的增加，使得GaN HEMT的线性度提升。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性 GaN HEMT器件的截面结构示意图：
图2a-图2k为本发明实施例提供的光刻版和掩膜版的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的工作状态示意图。
附图标记说明：
10-衬底；20-GaN缓冲层；30-势垒层；31-刻蚀槽；40-n+GaN层；41- 凹槽；42-自终止刻蚀区域；43-待刻蚀区域；50-隔离区；60-第一n+GaN外延层；70-第二n+GaN外延层；80-源极；90-漏极；91-栅极；92-钝化层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，本发明实施例的第一方面提供一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、在衬底10上依次生长GaN缓冲层20和势垒层30；GaN缓冲层20和势垒层30构成异质结结构。
具体地，如图2a所示，利用MOCVD设备在SiC或Si衬底10上生长低方阻异质结材料，低方阻异质结结构从上到下依次为：高极化强度且厚度较薄的势垒层30和低缺陷的GaN缓冲层20。其中，势垒层30是材料为 AlN、ScAlN、InAlN，InAlGaN或高Al组分AlGaN等材料，势垒层30的厚度为4nm-10nm。GaN缓冲层20包括由上至下依次设置的UID-GaN层和 Fe或C掺杂的高阻GaN层。其中，低方阻异质结结构的方块电阻为约 200Ω/sq(欧姆/每方块)。
步骤二、光刻定义源极80的欧姆再生长区域，欧姆再生长区域位于势垒层30的一侧，如图2b所示，PR为光刻胶。
步骤三、采用干法刻蚀的方法将源极80的欧姆再生长区域的势垒层30 刻蚀直至GaN缓冲层20和势垒层30交界处以下至少20nm处，形成刻蚀槽31。
具体地，如图2c所示，利用ICP刻蚀设备采用干法刻蚀的方法将源极 80欧姆再生长区域的势垒层30氮化物刻蚀至异质结界面(GaN缓冲层20 和势垒层30交界处)以下至少20nm处，刻蚀气体为BCl3/Cl2，流量20/8sccm，腔室压力5mTorr，ICP上电极功率51W，下电极功率14W。
步骤四、在步骤三制备的产品上采用MBE设备外延n+GaN层40，掺杂浓度在1e20cm-3量级以上，以在刻蚀槽31上的n+GaN层40上方形成凹槽41，如图2d所示。外延工艺采用低温550℃～650℃，避免高温造成势垒质量退化。优选为600℃。
步骤五、光刻定义自终止刻蚀区域42，自终止刻蚀区域42位于n+GaN 层40的中部，如图2e所示。
步骤六、采用干法刻蚀的方法将自终止刻蚀区域42暴露的n+GaN层 40去除，刻蚀气体为SF6/BCl3。
具体地，如图2f所示，利用ICP刻蚀设备采用干法刻蚀的方法将自终止刻蚀区域42暴露的n+GaN层40去除，刻蚀气体为SF6/BCl3，流量为 10/30sccm，压力5mTorr，ICP上电极功率200W，下电极功率30W。刻蚀采用的混合气体无法刻蚀含Al势垒材料，实现刻蚀到势垒层30时的自终止。
步骤七、光刻定义隔离区50在n+GaN层40上对应的待刻蚀区域43，待刻蚀区域43位于步骤六制备的产品的边缘上，如图2g所示。
步骤八、采用干法刻蚀的方法将待刻蚀区域43暴露的n+GaN层40去除，并形成第一n+GaN外延层60和第二n+GaN外延层70。
具体地，如图2h所示，利用ICP刻蚀设备采用干法刻蚀的方法将隔离区50域暴露的n+GaN层40去除，刻蚀气体为SF6/BCl3，流量为10/30sccm，压力5mTorr，ICP上电极功率200W，下电极功率30W。本步骤的目的是防止步骤九中离子注入隔离深度不足造成的器件关态漏电较大。
步骤九、利用离子注入设备，在隔离区50注入B或Ar离子，形成隔离区50，实现器件隔离，如图2i所示。
步骤十、利用电子束蒸发设备在凹槽41内和第二n+GaN外延层70上淀积电极金属，形成源极80和漏极90，如图2j所示。其中，源极80和漏极90均为由下至上依次层叠四层金属Ti、Al、Ni和Au构成。
步骤十一、在步骤十制备的产品表面淀积钝化层92，并采用干法刻蚀的方法将源极80和漏极90上的钝化层92去除。
具体地，如图2k所示，利用PECVD设备淀积SiN钝化层92；利用ICP 刻蚀设备采用干法刻蚀的方法将欧姆金属上的SiN去除，刻蚀气体为CF4/ O2，流量25/5sccm，腔室压力5mTorr，ICP上电极功率80W，下电极功率 10W。
步骤十二、采用干法刻蚀的方法将栅极区域的钝化层92去除，栅极区域位于源极80和漏极90之间；并在栅极区域淀积电极金属，形成栅极91，制备完成得到基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件。
具体地，如图1所示，利用ICP刻蚀设备采用干法刻蚀的方法将栅极区域的SiN钝化层92去除，刻蚀气体为CF4/O2，流量25/5sccm，腔室压力5mTorr， ICP上电极功率80W，下电极功率10W；然后利用电子束蒸发设备在栅极区域淀积两层叠层金属，形成栅极91，栅极91的结构为两层叠层金属由下至上为Ni和Au。
其中，栅极91为T型栅结构，利用电子束蒸发设备在栅极区域依次淀积 Ni/Au叠层金属，以制备T形的栅电极，T型栅极91与钝化层92接触的边缘部分为金属Ni，其余的上层部分为金属Au。T型栅的竖向段穿过钝化层92，横向段位于钝化层92表面。
本实施例中，采用高极化强度低方阻异质结材料进行器件制备，光刻定义出源极80的欧姆再生长区域(需要注意漏极90不进行再生长区域的光刻，始终被光刻胶保护)。其中，常规GaN基HEMT器件制备不同，需要对器件待刻蚀区域43再次进行自终止刻蚀以去除未被光刻胶保护区域的表面 n+GaN层40，以防止后续器件离子注入隔离深度不足。采用简单易行的新型欧姆再生长方法，实现低源漏寄生电阻的同时，通过非对称欧姆再生长区域形成源极漏极差异化电流导通能力，提升GaN基HEMT器件的线性度，满足5G及未来6G应用要求。
实施例二
如图1所示，本实施例的第二方面提供一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件，由实施例一中的制备方法制备得到，该器件包括：衬底10、GaN缓冲层20、势垒层30、第一n+GaN外延层60和第二n+GaN 外延层70。衬底10采用SiC或Si材料。
衬底10、GaN缓冲层20和势垒层30由下至上依次设置，GaN缓冲层 20和势垒层30构成异质结结构。异质结结构为低方阻异质结结构，其中，低方阻异质结结构的方块电阻为约200Ω/sq(欧姆/每方块)。高极化强度且厚度较薄的势垒层30是材料为AlN、ScAlN、InAlN，InAlGaN或高Al组分AlGaN等材料，势垒层30的厚度为4nm-10nm。低缺陷的GaN缓冲层 20包括由上至下依次设置的UID-GaN层和Fe或C掺杂的高阻GaN层。
第一n+GaN外延层60的一部分延伸至GaN缓冲层20和势垒层30交界处以下至少20nm处，第一n+GaN外延层60的其余部分设置在势垒层30 上以在第一n+GaN外延层60的一部分结构的上方形成凹槽41；第二n+GaN 外延层70设置在势垒层30上，且与第一n+GaN外延层60间隔设置。
第一n+GaN外延层60和第二n+GaN外延层70的边沿与势垒层30的边沿之间均设置有隔离区50。隔离区50由势垒层30延伸至GaN缓冲层20 中。
凹槽41内设置有源极80，第二n+GaN外延层70上设置有漏极90，源极80和漏极90之间设置有栅极91。源极80和漏极90均为由下至上依次层叠四层金属Ti、Al、Ni和Au构成。栅极91为两层叠层金属由下至上为 Ni和Au。其中，栅极91为T型栅结构，T型栅极91与钝化层92接触的边缘部分为金属Ni，其余的上层部分为金属Au。T型栅极91的竖向段穿过钝化层92，横向段位于钝化层92表面。
第一n+GaN外延层60、第二n+GaN外延层70、第一n+GaN外延层60 和第二n+GaN外延层70之间以及隔离区50上覆盖有钝化层92；源极80、漏极90和栅极91延伸至钝化层92上方。钝化层92采用SiN。
本实施例中，通过非对称的源极再生长区域和漏极再生长区域一方面降低了器件的寄生电阻；更重要的是，另一方面，增加了源极电子的供给，源极电流导通能力大于漏极，缓解了随着工作电流增加导致的源极接入电阻增加造成的器件线性度降低。
本实施例中，如图3所示，器件正常工作时，由于源极80台阶(Ledge) 与2DEG沟道之间势垒降低与减薄，电子可以由第一n+GaN外延层60的 Ledge区域向2DEG沟道转移，增加了源极区域导电通路，随电流增加的源极接入电阻的增大被削弱，从而增加了器件跨导平坦度，因此，器件线性度增加。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在衬底(10)上依次生长GaN缓冲层(20)和势垒层(30)；所述GaN缓冲层(20)和所述势垒层(30)构成异质结结构；
步骤二、光刻定义源极的欧姆再生长区域，所述欧姆再生长区域位于所述势垒层(30)的一侧；
步骤三、采用干法刻蚀的方法将源极的所述欧姆再生长区域的势垒层(30)刻蚀直至所述GaN缓冲层(20)和所述势垒层(30)交界处以下至少20nm处，形成刻蚀槽(31)；
步骤四、在步骤三制备的产品上外延n+GaN层(40)，掺杂浓度在1e20cm-3量级以上，以在所述刻蚀槽(31)上的n+GaN层(40)上方形成凹槽(41)；
步骤五、光刻定义自终止刻蚀区域(42)，所述自终止刻蚀区域(42)位于所述n+GaN层(40)的中部；
步骤六、采用干法刻蚀的方法将所述自终止刻蚀区域(42)暴露的n+GaN层(40)去除，刻蚀气体为SF6/BCl3；
步骤七、光刻定义隔离区(50)在所述n+GaN层(40)上对应的待刻蚀区域(43)，所述待刻蚀区域(43)位于所述步骤六制备的产品的边缘上；
步骤八、采用干法刻蚀的方法将所述待刻蚀区域(43)暴露的n+GaN层(40)去除，并形成第一n+GaN外延层(60)和第二n+GaN外延层(70)；
步骤九、利用离子注入设备，在所述隔离区(50)注入B或Ar离子，以形成所述隔离区(50)，实现器件隔离；
步骤十、利用电子束蒸发设备在所述凹槽(41)内和所述第二n+GaN外延层(70)上淀积电极金属，形成源极(80)和漏极(90)；
步骤十一、在步骤十制备的产品表面淀积钝化层(92)，并采用干法刻蚀的方法将所述源极(80)和所述漏极(90)上的钝化层(92)去除；
步骤十二、采用干法刻蚀的方法将栅极区域的钝化层(92)去除，所述栅极区域位于所述源极(80)和所述漏极(90)之间；并在栅极区域淀积电极金属，形成栅极(91)，制备完成得到基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件。
2.根据权利要求1所述的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述势垒层(30)的材料为AlN、ScAlN、InAlN、InAlGaN或AlGaN；所述势垒层(30)的厚度为4nm-10nm。
3.根据权利要求1所述的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，采用ICP刻蚀设备，刻蚀气体为BCl3/Cl2，流量20/8sccm，腔室压力5mTorr，上电极功率为51W，下电极功率为14W。
4.根据权利要求1所述的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述步骤六中，采用ICP刻蚀设备，刻蚀气体的流量为10/30sccm，压力为5mTorr，ICP上电极功率为200W，下电极功率为30W。
5.根据权利要求1所述的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述步骤八中，采用ICP刻蚀设备，刻蚀气体为SF6/BCl3，流量为10/30sccm，压力为5mTorr，上电极功率为200W，下电极功率为30W。
6.根据权利要求1所述的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述衬底(10)的材料为SiC或Si；所述钝化层(92)的材料为SiN。
7.根据权利要求1所述的一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述源极(80)和所述漏极(90)均为由下至上依次层叠的Ti、Al、Ni和Au；
所述栅极(91)为由下至上依次层叠的Ni和Au。
8.一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到，包括：衬底(10)、GaN缓冲层(20)、势垒层(30)、第一n+GaN外延层(60)和第二n+GaN外延层(70)；
所述衬底(10)、GaN缓冲层(20)和所述势垒层(30)由下至上依次设置，所述GaN缓冲层(20)和所述势垒层(30)构成异质结结构；
所述第一n+GaN外延层(60)的一部分延伸至所述GaN缓冲层(20)和所述势垒层(30)交界处以下至少20nm处，其余部分设置在所述势垒层(30)上以在所述一部分结构的上方形成凹槽(41)；所述第二n+GaN外延层(70)设置在所述势垒层(30)上，且与所述第一n+GaN外延层(60)间隔设置；
所述第一n+GaN外延层(60)和所述第二n+GaN外延层(70)的边沿与所述势垒层(30)的边沿之间均设置有隔离区(50)；
所述隔离区(50)由所述势垒层(30)延伸至所述GaN缓冲层(20)中；
所述凹槽(41)内设置有源极(80)，所述第二n+GaN外延层(70)上设置有漏极(90)；所述源极(80)和所述漏极(90)之间设置有栅极(91)；
所述第一n+GaN外延层(60)、所述第二n+GaN外延层(70)、所述第一n+GaN外延层(60)和所述第二n+GaN外延层(70)之间以及所述隔离区(50)上覆盖有钝化层(92)；
所述源极(80)、所述漏极(90)和所述栅极(91)延伸至所述钝化层(92)上方。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117423726A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 扬州扬杰电子科技股份有限公司 | 一种增加器件鲁棒性的GaN HEMT器件及其制备方法 |
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2022
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