[发明专利]一种利用极化掺杂制备增强型GaN基晶体管的方法

摘要

本发明公开了一种通过极化掺杂的方法制备增强型GaN基晶体管的方法。利用AlN和GaN的自发极化强度之间存在较大的差别，可以通过组分渐变的Al_xGa_1‑xN实现极化掺杂获得P型Al_xGa_1‑xN层。在GaN基材料外延生长Al组分逐渐减小的P‑型Al_xGa_1‑xN层，然后在P‑型Al_xGa_1‑xN层上生长Al_xGa_1‑xN层，Al_xGa_1‑xN层为Al组分x从0％‑10％增加到15％‑35％的组分渐变层或x为15％‑35％的组分固定层，再制作与Al_xGa_1‑xN层形成欧姆接触的源、漏极以及与P‑型Al_xGa_1‑xN层形成肖特基接触的栅极。通过改变P‑型Al_xGa_1‑xN的组分厚度可以调节器件开启电压，通过改变Al_xGa_1‑xN层的厚度和组分可以调节导通电阻，从而获得低导通电阻高开启电压的增强型GaN基晶体管。制作方法简单，无特殊工艺要求，可控性强。

主权项

1.一种利用极化掺杂制备增强型GaN基高电子迁移率晶体管HEMT的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)于一衬底上依次生长缓冲层和沟道层；(2)采用MOCVD工艺，首先调节TMAl流量逐渐减小、TMGa流量逐渐增加于沟道层上生长极化掺杂的P‑型Al_xGa_1‑xN层，然后改变流量于P‑型Al_xGa_1‑xN层上生长Al_xGa_1‑xN层，所述P‑型Al_xGa_1‑xN层和Al_xGa_1‑xN层组成复合势垒层；其中所述P‑型Al_xGa_1‑xN层的Al组分x由35％‑15％渐变到10％‑0％，所述Al_xGa_1‑xN层为x从0％‑10％增加到15％‑35％的组分渐变层或x为15％‑35％的组分固定层；(3)于Al_xGa_1‑xN层表面上形成源极和漏极，所述源极和漏极分别与Al_xGa_1‑xN层形成欧姆接触；(4)于源极和漏极之间定义一栅极区域，去除栅极区域的Al_xGa_1‑xN层，于裸露的P‑型Al_xGa_1‑xN层表面上形成栅极，所述栅极与P‑型Al_xGa_1‑xN层形成肖特基接触。