[发明专利]一种包含p型氧化镓薄层的开关器件及其制备方法

权利要求书

1.一种包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，包括：

通过化学气相沉积法，在n型氮化镓沟道层上，在远离衬底的n型氮化镓表面向靠近衬底的所述n型氮化镓表面扩散生长氮掺杂含量为1×10¹¹~1×10¹⁸/cm³的p型氧化镓薄层；

刻蚀p型氧化镓薄层，使其两端露出n型氮化镓沟道层上表面；

在露出的n型氮化镓沟道层上表面和p型氧化镓薄层上表面沉积绝缘层；

刻蚀绝缘层和部分n型氮化镓沟道层形成源区和漏区；

分别在源区、漏区和绝缘层上表面生长源电极、漏电极和栅电极。

2.一种权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述生长p型氧化镓薄层条件包括：

化学气相沉积设备腔体气压为1.01×10⁴ ~1.01×10⁵ Pa，含氧量为1×10^-16 ~ 1×10^-5mol/L，载气流速为0~500sccm，退火温度900~1200℃，退火时间为10~60min。

3.一种如权利要求2所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述载气为任一种惰性气体。

4.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述刻蚀p型氧化镓薄层采用等离子体刻蚀，所述等离子刻蚀气源选用SF₆和Ar的混合气体、NF₃和Ar的混合气体或Cl₂和Ar的混合气体。

5.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述沉积绝缘层方式为电镀、物理气相沉积、溅射、热蒸发、旋涂或原子层沉积。

6.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述刻蚀绝缘层和部分n型氮化镓沟道层方式为等离子体刻蚀或反应性等离子体刻蚀，所述等离子体刻蚀或反应性等离子体刻蚀的气源选用BCl₃和Ar的混合气体或CHF₃和Ar的混合气体。

7.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述生长漏电极、源电极和栅电极方式为采用热蒸发、电子束蒸镀或测控溅射。

8.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述p型氧化镓薄层为p型β-氧化镓薄层。

9.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述n型氮化镓沟道层厚度为1~4μm。

10.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述漏电极、源电极或栅电极厚度为10~200nm；所述漏电极、源电极或栅电极材料为金、银、铝、钛、铬、镍、铂及其合金任一种。

11.一种如权利要求1所述的包含p型氧化镓薄层的开关器件制备方法，其特征在于，所述绝缘层厚度为10~200nm；所述绝缘层材料为二氧化硅、二氧化铪或三氧化二铝中的任一种。