[发明专利]一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：源极(60)、漏极(70)、栅极(80)和由下至上依次设置的衬底(10)、缓冲层(20)、沟道层(30)、氮化铝势垒层(40)和氮化硅帽层(50)；

所述栅极(80)设置在所述氮化硅帽层(50)上，且位于所述源极(60)和所述漏极(70)之间；

所述源极(60)和所述漏极(70)均穿过所述氮化硅帽层(50)延伸至所述氮化铝势垒层(40)和所述氮化硅帽层(50)的界面；或者

所述源极(60)和所述漏极(70)一部分穿过所述氮化硅帽层(50)延伸至所述氮化铝势垒层(40)和所述氮化硅帽层(50)的界面，另一部分穿过所述氮化硅帽层(50)延伸至所述氮化铝势垒层(40)内；

所述源极(60)和所述漏极(70)的材料中含有金属硅化物。

2.根据权利要求1所述的一种低欧姆接触GaN基异质结晶体管，其特征在于，所述衬底(10)采用高阻硅、半绝缘碳化硅、半绝缘蓝宝石、半绝缘金刚石或半绝缘氮化铝材料，厚度为50-1500μm；

所述高阻硅的电阻率为1000-30000Ωcm，晶向为111或100。

3.根据权利要求1所述的一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述缓冲层(20)采用氮化铝、铝镓氮、氮化铝/氮化镓超晶格层和氮化镓中的至少一种，厚度为20nm-3μm。

4.根据权利要求1所述的一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述沟道层(30)采用氮化镓、铟镓氮、铝镓氮或氮化铝/氮化镓超晶格材料，厚度为10-500nm。

5.根据权利要求1所述的一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氮化铝势垒层(40)厚度为2-15nm。

6.根据权利要求1所述的一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氮化硅帽层(50)的厚度为1-30nm。

7.根据权利要求1所述的一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述源极(60)和所述漏极(70)的材料中还包括钛/铝/镍/金叠层金属材料、钽/铝/镍/金叠层金属材料、钛/金叠层金属材料、钽/金叠层金属材料、钛/铝叠层金属材料或钽/铝叠层金属材料，所述源极(60)和所述漏极(70)的厚度均为10-600nm。

8.根据权利要求1所述的一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述栅极(80)为T型栅，所述栅极(80)包括栅脚和栅头，所述栅头位于栅脚上；

所述栅脚的底端位于所述帽层的表面；

或者所述栅脚的底端位于所述帽层内部；

或者所述栅脚的底端穿过所述氮化硅帽层(50)延伸至所述氮化铝势垒层(40)和所述氮化硅帽层(50)的界面；

所述栅头长度为10nm-1.5μm，高度为10nm-1μm；

所述栅脚长度为10nm-500nm，高度为10nm-300nm；

所述栅极(80)采用镍/金叠层金属材料、钛/铝叠层金属材料、钽/铝叠层金属材料或氮化钽材料。

9.一种低欧姆接触GaN基高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在衬底(10)上依次制备缓冲层(20)、沟道层(30)、氮化铝势垒层(40)和氮化硅帽层(50)；

步骤二、制备有源隔离区；

步骤三、在所述氮化硅帽层(50)上制备源极(60)和漏极(70)；

步骤四、将步骤三制备的产品进行退火处理，以使所述源极(60)和所述漏极(70)的材料中生成金属硅化物，完成欧姆接触制备；其中，所述源极(60)和所述漏极(70)均穿过所述氮化硅帽层(50)延伸至所述氮化铝势垒层(40)和所述氮化硅帽层(50)的界面；或者

所述源极(60)和所述漏极(70)一部分穿过所述氮化硅帽层(50)延伸至所述氮化铝势垒层(40)和所述氮化硅帽层(50)的界面，另一部分穿过所述氮化硅帽层(50)延伸至所述氮化铝势垒层(40)内；

步骤五、在所述源极(60)和所述漏极(70)之间制备栅极(80)，制备完成得到如权利要求1-8任一项所述的晶体管。