[发明专利]一种E-HEMT外延片及其制备方法在审
申请号: | 202310181011.3 | 申请日: | 2023-02-22 |
公开(公告)号: | CN116259660A | 公开(公告)日: | 2023-06-13 |
发明(设计)人: | 李京波;刘志远;王小周;韩理想 | 申请(专利权)人: | 浙江芯科半导体有限公司 |
主分类号: | H01L29/778 | 分类号: | H01L29/778;H01L21/335 |
代理公司: | 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 | 代理人: | 万艳艳 |
地址: | 311421 浙江省杭州*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 hemt 外延 及其 制备 方法 | ||
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。
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