[发明专利]一种高线性度GaN基HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，自下而上依次包括衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、沟道层(4)和势垒层(5)，所述势垒层(5)上方设有漏电极(6)和栅电极(7)，所述漏电极(6)与栅电极(7)之间的势垒层(5)上方为第一钝化层(9)；在所述沟道层(4)与势垒层(5)的界面中形成二维电子气；所述势垒层(5)和沟道层(4)的一端部设置有凹槽，所述凹槽中设置有源电极(8)，所述源电极(8)和二维电子气的侧面形成肖特基接触；所述源电极(8)与栅电极(7)之间的势垒层(5)上方为第二钝化层(10)。

2.根据权利要求1所述的一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，所述漏电极(6)与二维电子气形成欧姆接触，所述栅电极(7)与势垒层(5)形成肖特基接触。

3.根据权利要求1所述的一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，所述栅电极(7)下面的一层绝缘介质与势垒层(5)形成金属-绝缘层-半导体结构。

4.根据权利要求1所述的一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，所述成核层(2)的材料为AlN，厚度为100nm～300nm。

5.一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，自下而上依次包括衬底(1)、低温AlN成核层(12)、脉冲高温AlN成核层(22)、缓冲层(3)、沟道层(4)、势垒层(5)和帽层(15)，所述帽层(15)上方设有漏电极(6)和栅电极(7)，所述漏电极(6)与栅电极(7)之间的帽层(15)上方为第一钝化层(9)；所述势垒层(5)、沟道层(4)和帽层(15)的一端部设置有凹槽，所述凹槽中设置有源电极(8)，所述源电极(8)和二维电子气的侧面形成肖特基接触；所述源电极(8)与栅电极(7)之间的帽层(15)上方为第二钝化层(10)。

6.根据权利要求5所述的一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，所述脉冲高温AlN成核层(22)和缓冲层(3)之间设置有过渡层(13)。

7.根据权利要求5所述的一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，所述沟道层(4)和势垒层(5)之间设置有隔离层(14)。

8.根据权利要求1或者5所述的一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，所述沟道层(4)和势垒层(5)的材料为三族氮化物半导体，三族氮化物半导体为GaN、AlN、InN中的任意两种或者多种。

9.根据权利要求1或者5所述的一种高线性度GaN基HEMT器件，其特征在于，所述衬底(1)的材料为Si、SiC、MgO、蓝宝石、金刚石中的任意一种；所述沟道层(4)的材料为GaN、InGaN或AlGaN，厚度为50nm～500nm；所述势垒层(5)的材料为AlGaN、InGaN或AlN，厚度为5nm～50nm；所述栅电极(7)与源电极(8)的材料为Ni/Au、Ti/Au、TiN/Au、Ta/Au中的任意一种。

10.一种高线性度GaN基HEMT器件的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将衬底(1)表面进行清洗；

步骤2：采用金属有机物化学气相淀积，在衬底(1)上依次生长成核层(2)、缓冲层(3)、沟道层(4)、势垒层(5)；

步骤3：对器件隔离；

步骤4：制备漏电极(6)；

步骤5：将势垒层(5)端部和沟道层(4)端部中上部分进行刻蚀；

步骤6：淀积栅电极(7)；

步骤7：淀积源电极(8)；

步骤8：制备第一钝化层(9)和第二钝化层(10)。