[发明专利]金刚石基场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管

说明书

本发明公开了一种金刚石基场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管，涉及半导体技术领域。该方法包括：在金刚石层的上表面形成导电层；其中，所述金刚石层为高阻层；在所述金刚石层上制作有源区台面；在所述导电层上与源电极区对应的第一区域制作源电极，在所述导电层上与漏电极区对应的第二区域制作漏电极；在所述导电层上与源栅区对应的第三区域的上表面淀积光催化剂介质层，在所述导电层上与栅漏区对应的第四区域的上表面淀积光催化剂介质层；光照所述光催化剂介质层；在所述导电层上与栅电极区对应的第五区域淀积栅介质层，在所述栅介质层的上表面制作栅电极。本发明能够降低器件的导通电阻。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种金刚石基场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管。

背景技术

以单晶、多晶和纳米晶金刚石为材料基础的器件统称为金刚石基器件，例如金刚石金属半导体场效应晶体管(Metal Semiconductor Field Effect Transistor，MESFET)、金属绝缘场效性晶体(Metal Insulating Field Effect Transistor，MISFET)和结晶型场效应晶体管(Junction Field Effect Transistor，JFET)等。金刚石基器件具有工作温度高、击穿场强大、截止频率高、功率密度大等优点，是未来微波大功率领域的首选。

金刚石最为一种宽禁带半导体，存在掺杂困难，掺杂原子激活能高导致难以激活，载流子迁移率低等问题。现行的制作高效的p型导电沟道的方法通常是利用表面处理在金刚石表面形成由被C-H键所覆盖的氢端基金刚石，利用C-H键与空气中近表面吸附层中的水分子和CO₂分子等极性分子相互作用，通过电子转移，在近表面形成p型导电沟道。但是，由于近表面提供受主的吸附层主要是由环境中的空气提供，这就使这个近表面系统受环境影响非常大，而易受破坏，尤其是高温工作时，极性分子会解吸附，从金刚石近表面逃逸出去，造成p型沟道性能变差，甚至失效，从而导致场效应晶体管的导通电阻增大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种刚石场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管，以解决现有技术中金刚石基场效应晶体导通电阻大的技术问题。

本发明实施例第一方面提供一种金刚石基场效应晶体管的制备方法，包括：

在金刚石层的上表面形成导电层；其中，所述金刚石层为高阻层；

在所述金刚石层上制作有源区台面；

在所述导电层上与源电极区对应的第一区域制作源电极，在所述导电层上与漏电极区对应的第二区域制作漏电极；

在所述导电层上与源栅区对应的第三区域的上表面淀积光催化剂介质层，在所述导电层上与栅漏区对应的第四区域的上表面淀积光催化剂介质层；

光照所述光催化剂介质层；

在所述导电层上与栅电极区对应的第五区域淀积栅介质层，在所述栅介质层的上表面制作栅电极。

在第一方面第一种可能的实现方式中，所述在所述金刚石层上制作有源区台面之前，所述方法还包括：

在所述导电层的上表面淀积第一金属层。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述在所述金刚石层上制作有源区台面，具体包括：

通过光刻工艺在第一金属层上与有源区对应区域覆盖光刻胶；

通过腐蚀液去除与无源区对应区域的第一金属层；

通过刻蚀工艺去除与所述无源区对应区域的导电层；

去除所述光刻胶。