[发明专利]基于超晶格结构的异质结、增强型HEMT器件及其制作方法

权利要求书

1.一种基于超晶格结构的异质结，包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层和第二半导体层之间形成有二维电子气，其特征在于：所述第一半导体层为Al_xIn_yGa_1-x-yN势垒层，其中x的取值为0.01～0.823，y的取值为0.002～0.177，并且x/y=3.1~4.7；所述第二半导体层为GaN沟道层；所述Al_xIn_yGa_1-x-yN势垒层包括一个以上AlGaN/InGaN超晶格结构，所述AlGaN/InGaN超晶格结构包括叠层设置的AlGaN层和InGaN层，且AlGaN层和InGaN层的厚度均低于临界弛豫厚度，使AlGaN层、InGaN层相对于GaN沟道层分别处于张应变、压应变状态。

2.根据权利要求1所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：所述AlGaN/InGaN超晶格结构的数量为1～1000。

3.根据权利要求2所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：复数个所述AlGaN/InGaN超晶格结构呈周期性叠层设置。

4.根据权利要求1或3所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：每一AlGaN/InGaN超晶格结构中的InGaN层远离所述第二半导体层设置。

5. 根据权利要求1所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：所述AlGaN层的厚度为1 nm～200 nm；所述InGaN层的厚度为1 nm～200 nm。

6. 根据权利要求1所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：所述异质结的二维电子气浓度大于1.5×10¹³ cm^-2。

7. 根据权利要求1所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：所述异质结的电子迁移率大于2200 cm²/Vs。

8. 根据权利要求1所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：所述Al_xIn_yGa_1-x-yN势垒层的带隙宽度为3.4 ～4.67eV。

9. 根据权利要求1所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：所述Al_xIn_yGa_1-x-yN势垒层的厚度为2 nm～400 μm。

10. 根据权利要求1所述的基于超晶格结构的异质结，其特征在于：所述GaN沟道层的厚度为1 nm～10 mm。

11.一种增强型HEMT器件，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的基于超晶格结构的异质结、源极、漏极和栅极；所述栅极与异质结形成肖特基接触，所述源极、漏极与异质结形成欧姆接触，且所述源极与漏极能够通过所述二维电子气电连接。

12.根据权利要求11所述的增强型HEMT器件，其特征在于：所述异质结上还设形成有钝化层，所述钝化层形成于栅极与源极、漏极中的任一者之间。