[发明专利]基于顶栅侧壁栅解耦合调制的高线性Fin-HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于顶栅侧壁栅解耦合调制的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述高线性Fin-HEMT器件的制备方法包括：

选取衬底层；

在所述衬底层上生长缓冲层；

在所述缓冲层上生长i-GaN层；

在所述i-GaN层上生长AlGaN势垒层；

在所述AlGaN势垒层上淀积欧姆金属，以制备源极和漏极；

从所述AlGaN势垒层的外围注入离子至所述i-GaN层内，以实现器件隔离；

在所述AlGaN势垒层上制备SiN层；

将栅脚区域的所述SiN层去除，以暴露所述栅脚区域的所述AlGaN势垒层；

在所述栅脚区域的所述AlGaN势垒层上淀积顶栅金属，以制备顶栅；

间隔去除侧壁栅区域的所述顶栅金属、所述AlGaN势垒层以及部分i-GaN层，以使所述AlGaN势垒层以及所述AlGaN势垒层上的顶栅金属呈预设间隔间断排布；

在所述侧壁栅区域的所述i-GaN层上和间隔排布的所述顶栅金属上制备Al₂O₃介质层；

在所述侧壁栅区域的所述Al₂O₃介质层的底部和侧壁上淀积侧壁栅金属，以制备侧壁栅。

2.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述缓冲层的材料包括GaN。

3.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，在所述AlGaN势垒层上淀积欧姆金属，以制备源极和漏极，包括：

利用电子束蒸发方法在所述AlGaN势垒层上淀积欧姆金属，所述欧姆金属为欧姆叠层金属，所述欧姆叠层金属包括Ti/Al/Ni/Au；

在N₂氛围中对淀积所述欧姆金属的器件进行快速热退火处理，以制备所述源极和所述漏极。

4.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，从所述AlGaN势垒层的外围注入离子至所述i-GaN层内，以实现器件隔离，包括：

利用离子注入方法从所述AlGaN势垒层的外围注入硼离子至所述i-GaN层内，以实现器件隔离。

5.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，在所述AlGaN势垒层上制备SiN层，包括：

利用PECVD方法在所述AlGaN势垒层和所述欧姆金属上淀积SiN层；

采用干法刻蚀方法将所述欧姆金属上的SiN层刻蚀去除，以暴露所述欧姆金属，并保留所述AlGaN势垒层上的所述SiN层。

6.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，将栅脚区域的所述SiN层去除，以暴露所述栅脚区域的所述AlGaN势垒层，包括：

采用F基刻蚀的方法将栅脚区域的所述SiN层去除，以暴露所述栅脚区域的所述AlGaN势垒层。

7.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，间隔去除侧壁栅区域的所述顶栅金属、所述AlGaN势垒层以及部分i-GaN层，包括：

采用F基间隔刻蚀掉所述侧壁栅区域的所述顶栅金属；

采用Cl基间隔刻蚀掉所述侧壁栅区域的所述AlGaN势垒层以及部分i-GaN层，以刻断沟道。

8.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，在制备侧壁栅之后，还包括：

在所述源极、所述漏极、所述顶栅和所述侧壁栅上淀积互联金属。

9.根据权利要求1所述的高线性Fin-HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述顶栅包括顶栅钨，所述侧壁栅包括Ni/Au。

10.一种基于顶栅侧壁栅解耦合调制的高线性Fin-HEMT器件，其特征在于，利用权利要求1至9任一项所述的制备方法制备而成，所述高线性Fin-HEMT器件包括：

衬底层；

位于所述衬底层上的缓冲层；

位于所述缓冲层上的i-GaN层；

在所述栅脚区域间隔排布的AlGaN势垒层；

位于所述AlGaN势垒层上的源极和漏极；

位于所述栅脚区域的所述AlGaN势垒层上的顶栅；

位于所述栅脚区域内的两个所述AlGaN势垒层之间的所述i-GaN层以及所述顶栅上的Al₂O₃介质层；

位于所述侧壁栅区域的所述Al₂O₃介质层的底部和侧壁上的侧壁栅。