[发明专利]一种常关型氧化镓基MIS-HFET器件

权利要求书

1.一种常关型氧化镓基MIS-HFET器件，包括衬底和依序层叠设置在衬底一端面上的缓冲层和沟道层，其特征在于，其还包括：

第一盖帽层，设置在沟道层远离缓冲层的端面一侧；

第二盖帽层，设置在沟道层远离缓冲层的端面另一侧；

势垒层，设置在第一盖帽层和第二盖帽层之间的沟道层上；

源电极，为倒T形结构，且设置在第一盖帽层上；

漏电极，为倒T形结构，且设置在第二盖帽层上；

介质层，横跨设置在势垒层、源电极和漏电极上，且其边缘向下延伸，将势垒层、源电极、漏电极、第一盖帽层、第二盖帽层和沟道层包覆其中，所述源电极和漏电极的倒T形结构上端穿出介质层并外露出介质层；

栅电极，为T形结构，且与介质层连接；

其中，所述势垒层远离沟道层的端面上被刻蚀形成沟槽，且所述介质层对应势垒层上的沟槽形成与沟槽轮廓相适配的内凹部，所述栅电极的T形结构下端连接至内凹部中；

所述沟道层对应与第一盖帽层和第二盖帽层连接的端面两侧均被刻蚀处理形成高度落差相同的台面状；所述第一盖帽层和第二盖帽层的上端面均与势垒层的上端面相平；

另外，所述的缓冲层为非故意掺杂β-Ga₂O₃缓冲层；

所述沟道层为非故意掺杂β-Ga₂O₃沟道层；

所述衬底为高阻或半绝缘β-Ga₂O₃；

所述的势垒层为n型掺杂β-(AlGa)₂O₃；

所述第一盖帽层和第二盖帽层均为n型重掺杂的β-Ga₂O₃。

2.如权利要求1所述的常关型氧化镓基MIS-HFET器件，其特征在于，所述衬底的掺杂元素种类包括Mg、Fe、Zn、N、P中的任意一种；掺杂浓度为5×10¹⁵～5×10¹⁸/cm³。

3.如权利要求1所述的常关型氧化镓基MIS-HFET器件，其特征在于，所述的势垒层的掺杂元素种类包括Si、Sn、Ge、F、Cl中的任意一种，其掺杂浓度为5×10¹⁶～2×10¹⁸/cm³，Al组分为0.15～0.28。

4.如权利要求1所述的常关型氧化镓基MIS-HFET器件，其特征在于，所述第一盖帽层和第二盖帽层的掺杂元素种类包括Si、Sn、Ge、F、Cl中的任意一种，其掺杂浓度为5×10¹⁸～2×10²⁰cm^-3。

5.如权利要求1所述的常关型氧化镓基MIS-HFET器件，其特征在于，所述的栅电极为金属Ni和/或金属Au层叠成型；

所述的源电极和漏电极均为Ti、Al或Au一种以上金属层叠成型。

6.如权利要求1所述的常关型氧化镓基MIS-HFET器件，其特征在于，所述的介质层为Al₂O₃、SiO₂、Si₃N₄、HfO₂中的任意一种成型而成。

7.如权利要求1至6之一所述的常关型氧化镓基MIS-HFET器件，其特征在于，所述衬底的厚度为250～550um；

所述缓冲层的厚度为2～4um；

所述沟道层的厚度为120～480nm；

所述势垒层的沟槽底部至其另一端面的厚度为0～6nm，势垒层除沟槽区域的其他部分厚度为20～50nm；

所述第一盖帽层和第二盖帽层的厚度均为50～100nm；

所述介质层的厚度为2～6nm。