[发明专利]氮化镓基双异质结场效应晶体管结构及制作方法

权利要求书

1.一种氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：选择一衬底；

步骤2：在衬底上生长一层低温氮化镓或高温氮化铝成核层，该成核层为低温氮化镓时，生长温度为500-600℃，生长压力为53.34-80.01kPa，生长厚度为0.01-0.50μm，该成核层为高温氮化铝时，生长温度为800-1200℃，生长压力为5.33-26.67kPa，生长厚度为0.01-0.50μm；

步骤3：在低温氮化镓或高温氮化铝成核层上生长非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层，该非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层的生长温度为900-1100℃，生长压力为5.33-26.67kPa，生长厚度为1-5μm；

步骤4：在非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层上生长氮化铝第一插入薄层；

步骤5：在氮化铝第一插入薄层上生长非有意掺杂氮化镓基沟道层；

步骤6：在非有意掺杂氮化镓基沟道层上生长氮化铝第二插入薄层；

步骤7：最后在氮化铝第二插入薄层上生长非有意掺杂的或n型掺杂的Al_xIn_yGa_zN层。

2.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的衬底为蓝宝石衬底或碳化硅或硅衬底。

3.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的方法为金属有机物化学气相沉积法、分子束外延和气相外延。

4.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层的生长速率为3-5μm/h。

5.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层的室温电阻率大于1×10⁶Ω.cm。

6.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的氮化铝第一插入薄层的生长温度在850-1150℃之间，生长压力为5.33-26.67kPa，生长厚度为0.8-3nm。

7.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂氮化镓基沟道层为高迁移率氮化镓时，生长温度在900-1100℃，生长压力为40.00-80.00kPa，生长厚度为0.001-0.5μm。

8.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂高迁移率氮化镓沟道层的生长速率为2-3μm/h。

9.根据权利要求7所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂高迁移率氮化镓沟道层的室温迁移率大于500cm²/Vs。

10.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂氮化镓基沟道层为铟镓氮或氮化铟时，生长温度在500-900℃，生长压力为6.67-40.00kPa，生长厚度为0.001-0.5μm。

11.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的氮化铝第二插入薄层的生长温度在850-1150℃之间，生长压力为5.33-26.67kPa，生长厚度为0.8-3nm。

12.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂或n型掺杂Al_xIn_yGa_zN层，生长温度在850-1150℃之间，生长压力为5.33-26.67kPa，生长厚度为10-50nm。

13.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结场效应晶体管的制作方法，其特征在于，其中所述的非有意掺杂或n型掺杂Al_xIn_yGa_zN层，为y＝0时的非有意掺杂的或n型掺杂的铝镓氮层，生长温度在850-1150℃之间，生长压力为5.33-26.67kPa，生长厚度为10-50nm，铝组分在0.05-0.5之间。