[发明专利]一种E-HEMT外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种E-HEMT外延片，其特征在于，包括衬底以及依次堆叠在所述衬底上的U-GaN缓冲层、P-GaN层、U-GaN沟道层、AlGaN势垒层以及栅介质层。

2.根据权利要求1所述的E-HEMT外延片，其特征在于，所述U-GaN缓冲层的厚度为3μm～8μm，载流子浓度为-2×10¹⁶cm^-3至-8×10¹⁶cm^-3。

3.根据权利要求1所述的E-HEMT外延片，其特征在于，所述P-GaN层的厚度为0.5μm～2μm，载流子浓度为9×10¹⁷cm^-3至3×10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求1所述的E-HEMT外延片，其特征在于，所述U-GaN沟道层的厚度为50nm～200nm，载流子浓度为-3×10¹⁶cm^-3至-9×10¹⁶cm^-3。

5.根据权利要求1所述的E-HEMT外延片，其特征在于，所述AlGaN势垒层的厚度为20nm～28nm，Al的掺杂组分控制在20％～25％。

6.一种E-HEMT外延片的制备方法，其特征在于，包括：

准备衬底；

在所述衬底之上生长U-GaN，得到U-GaN缓冲层；

在所述U-GaN缓冲层之上淀积P-GaN，得到P-GaN层；

在所述P-GaN层之上生长U-GaN，得到U-GaN沟道层；

在所述U-GaN沟道层之上生长AlGaN，得到AlGaN势垒层；

在所述AlGaN势垒层之上生长栅介质，得到栅介质层；

对当前样品进行退火处理，得到制备完成的E-HEMT外延片。

7.根据权利要求6所述的E-HEMT外延片的制备方法，其特征在于，

生长所述U-GaN沟道层的温度范围控制在1050℃～1150℃或1100～1180，生长时间0.5min～2min；

生长所述AlGaN势垒层的温度范围控制在1000℃～1050℃，生长时间5min～8min。

8.根据权利要求7所述的E-HEMT外延片的制备方法，其特征在于，在生长所述AlGaN势垒层时，作为载气的氮气的气体流量控制在95slm～105slm，作为氮源的氨气的气体流量控制在10slm～20slm，Al的掺杂组分控制在20％～25％。

9.根据权利要求6所述的E-HEMT外延片的制备方法，其特征在于，在所述衬底之上生长U-GaN，得到U-GaN缓冲层，包括：

在530℃～560℃在的温度范围内，在所述衬底上生长GaN成核子层；

在1000℃～1080℃的温度范围内，使所述GaN成核子层进行退火重结晶；

在1050℃～1150℃或1100～1180的温度范围内，在退火重结晶后的GaN成核子层之上继续生长GaN，得到U-GaN缓冲层。

10.根据权利要求6所述的E-HEMT外延片的制备方法，其特征在于，生长所述P-GaN层的温度范围控制在900℃～980℃，生长时间100min～120min。