[发明专利]一种基于自终止转移的大功率器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于自终止转移的大功率器件的制备方法，其特征在于，该方法包括：

制备第一结构，所述第一结构为Ga面GaN基结构，所述第一结构包括依次层叠的衬底层、GaN缓冲层、AlGaN自停止层、GaN沟道层和AlGaN势垒层，所述AlGaN自停止层中，Al组份为20%~40%，所述AlGaN势垒层中，Al组份为25%~40%；

将所述第一结构的AlGaN势垒层键合在载片上的键合层上形成第二结构，所述第二结构为N面GaN基结构，所述第二结构自下而上依次包括所述载片、所述键合层、所述AlGaN势垒层、所述GaN沟道层、所述AlGaN自停止层、所述GaN缓冲层、所述衬底层；

将所述第一结构的AlGaN势垒层键合在载片上形成第二结构，包括：

在所述载片上旋涂氢硅倍半环氧乙烷后进行加热形成键合层；

将所述第一结构的AlGaN势垒层键合在所述键合层后形成所述第二结构；

去除所述第二结构的衬底层形成第三结构；

去除所述第三结构的GaN缓冲层形成第四结构；

去除所述第三结构的GaN缓冲层形成第四结构，包括：

利用干法刻蚀法，通入刻蚀气体后，将所述第三结构的GaN缓冲层刻蚀后形成所述第四结构，所述刻蚀气体为SF₆和BCl₃的混合气体，SF₆:BCl₃的流量配比为50:20sccm，刻蚀设备的压力为5mTorr，刻蚀设备的功率为100W，刻蚀设备的RF功率为10W，刻蚀速率为50nm/分钟；

去除所述第四结构的AlGaN自停止层形成异质结；

去除所述第四结构的AlGaN自停止层形成异质结，包括：

利用干法刻蚀的方法，在ICP刻蚀设备中，通入刻蚀气体BCl₃，刻蚀气体BCl₃流量为50sccm，刻蚀设备压力为5mTorr，刻蚀设备的功率为80W，刻蚀设备的RF功率为10 W，刻蚀速率为3nm/分钟，将所述第四结构的AlGaN自停止层刻蚀后形成所述异质结，所述异质结自下而上依次包括载片、键合层、AlGaN势垒层和GaN沟道层；

在所述异质结的GaN沟道层形成源电极、漏电极和栅电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备第一结构，包括：

利用MOCVD法，依次在所述衬底层上生长所述GaN缓冲层，在所述GaN缓冲层上生长所述AlGaN自停止层，在所述AlGaN自停止层上生长所述GaN沟道层，在所述GaN沟道层上生长所述AlGaN势垒层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，去除所述第二结构的衬底层形成第三结构，包括：

利用干法刻蚀法，将所述第二结构的衬底层刻蚀后形成所述第三结构。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述异质结的GaN沟道层形成源电极、漏电极和栅电极，包括：

在所述异质结的GaN沟道层表面分别光刻源电极区域、漏电极区域和栅电极区域；

在所述源电极区域和所述漏电极区域分别沉淀第一金属层后形成所述源电极和所述漏电极；

在所述栅电极区域沉淀第二金属层后形成所述栅电极。

5. 一种基于自终止转移的大功率器件，其特征在于，包括：载片（ 7） 、键合层（ 6） 、AlGaN势垒层（ 5） 、GaN沟道层（ 4） 、源电极（ 8） 、漏电极（ 9） 和栅电极

（ 10） ，其中，

所述载片（ 7） 、所述键合层（ 6） 、所述AlGaN势垒层（ 5） 、所述GaN沟道层（ 4） 自下而上依次层叠，所述源电极（ 8） 、所述漏电极（ 9） 和所述栅电极（ 10） 均位于所述GaN沟道层（ 4） 上，所述大功率器件由权利要求1~4任意一项制备方法制备形成。