[发明专利]一种多沟道GaN压力传感器件及其制备方法

权利要求书

1.一种多沟道GaN压力传感器件，其特征在于：包括由下至上依次设置的衬底(100)、沟道结构层(200)、设置于沟道结构层(200)上的栅极(300)以及位于沟道结构层(200)两侧的源极(400)和漏极(500)；

其中，沟道结构层(200)由多层堆叠的GaN层(201)和AlGaN势垒层(202)构成，GaN层(201)位于AlGaN势垒层(202)下方，沟道结构层(200)堆叠时，上层的GaN层(201)与下层的AlGaN势垒层(202)接触。

2.如权利要求1所述的多沟道GaN压力传感器件，其特征在于：所述衬底(100)材料为硅；所述衬底(100)下表面还设置有凹槽(101)。

3.如权利要求1或2所述的多沟道GaN压力传感器件，其特征在于：所述源极(400)和所述漏极(500)均为Ti/Al/Ni/Au叠层，所述源极(400)和所述漏极(500)覆盖所有多层堆叠的GaN层(201)和AlGaN势垒层(202)。

4.如权利要求3所述的多沟道GaN压力传感器件，其特征在于：所述堆叠的GaN层(201)和AlGaN势垒层(202)的层数为3到10。

5.如权利要求4所述的多沟道GaN压力传感器件，其特征在于：所述GaN层(201)的厚度为20～200nm，所述AlGaN势垒层(202)厚度为5～50nm；

其中，所述GaN层(201)的厚度自下而上逐渐减小。

6.如权利要求4或5所述的多沟道GaN压力传感器件，其特征在于：最下层的沟道结构层(200)的GaN层(201)与衬底接触，所述栅极(300)与最上层的沟道结构层(200)的AlGaN势垒层(202)形成肖特基接触。

7.如权利要求6所述的多沟道GaN压力传感器件，其特征在于：所述栅极(300)为Ni/Au叠层。

8.如权利要求1～7中任一项所述的多沟道GaN压力传感器件的制备方法，其特征在于：包括，

在硅衬底的表面通过金属有机物化学气相外延工艺或者分子束外延工艺形成多层堆叠的沟道结构层，每个沟道结构层由堆叠的GaN层和AlGaN势垒层构成，其中所述势垒层的材料不仅限于AlGaN也可换成InAlN，都能构成多沟道GaN压力传感器件；

所述堆叠多层GaN/AlGaN层两侧通过台面隔离实现有源区隔离；其中，所述有源区为源漏电极中间的区域；

通过光刻、金属蒸发和退火工艺在所述有源区形成源漏电极；

通过光刻和金属蒸发工艺在所述栅电极区形成栅电极；

在硅衬底下表面制备凹槽，让压力释放在沟道处。

9.如权利要求8所述的多沟道GaN压力传感器件的制备方法，其特征在于：所述在硅衬底下表面制备凹槽，通过光刻工艺在硅衬底与非凹槽区对应的部分的上表面涂覆光刻胶层，经过曝光、显影、坚膜工艺去除光刻胶层与凹槽区对应的部分，露出待刻蚀图形；通过刻蚀工艺进行刻蚀，凹槽区对应的部分将会被部分刻蚀掉，直到刻蚀至只有1-3um厚的支撑层，形成凹槽，去除光刻胶层。

10.如权利要求8所述的多沟道GaN压力传感器件的制备方法，其特征在于：所述退火，在700～1000℃的氮气氛围中退火10～1000s。