[发明专利]一种高频氮化镓/石墨烯异质结热电子晶体管的制备方法有效
| 申请号： | 201810116375.2 | 申请日： | 2018-02-06 |
| 公开（公告）号： | CN108376704B | 公开（公告）日： | 2019-02-26 |
| 发明（设计）人： | 何荧峰;郑新和;彭铭曾;卫会云;刘三姐;李美玲;宋祎萌;仇鹏;安运来;王瑾 | 申请（专利权）人： | 北京科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/76 | 分类号： | H01L29/76;H01L29/06;H01L29/267;H01L21/18 |
| 代理公司： | 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 | 代理人： | 张仲波 |
| 地址： | 100083*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明提供一种高频氮化镓/石墨烯异质结热电子晶体管的制备方法，属于半导体器件技术领域。该方法首先在GaN衬底上生长Ⅲ族氮化物三元合金材料形成异质结构作为发射区和第一势垒层，并在异质结上通过光刻技术生长电极；用离子刻蚀技术进行器件绝缘化；转移石墨烯至异质结表面作为基区，通过光刻技术形成基区电极；最后使用PEALD在石墨烯上生长GaN薄膜作为第二势垒层，并在表面形成金属集电区。本发明通过使用PEALD在石墨烯上沉积GaN作为第二势垒层，将石墨烯与GaN基宽禁带半导体材料相结合，发挥两种材料体系的优势，有效提升了热电子晶体管的性能，缩小器件尺寸。该方法热预算低，对石墨烯造成的损伤小，有效避免了器件在生产过程中造成的损伤。 | ||
| 搜索关键词： | 石墨烯 异质结 热电子晶体管 势垒层 光刻技术 氮化镓 生长 制备 损伤 宽禁带半导体材料 半导体器件技术 表面形成金属 离子刻蚀技术 三元合金材料 Ⅲ族氮化物 材料体系 基区电极 生产过程 异质结构 发射区 集电区 热预算 电极 沉积 衬底 基区 绝缘 | ||
【主权项】：
1.一种高频氮化镓/石墨烯异质结热电子晶体管的制备方法，其特征在于：包括步骤如下：(一)在GaN衬底上生长Ⅲ族氮化物三元合金材料形成异质结构作为发射区和第一势垒层，并在异质结上通过光刻技术生长电极；(二)用离子刻蚀技术进行器件绝缘化；(三)转移石墨烯至步骤(一)中异质结构表面作为基区，通过光刻技术形成基区电极；(四)使用PEALD在步骤(三)中的石墨烯上生长GaN薄膜作为第二势垒层，并在GaN薄膜表面形成金属集电区，完成高频石墨烯/氮化镓结构的热电子晶体管制备；所述步骤(二)中离子刻蚀为在BCl3/Cl2环境中低能离子刻蚀，刻蚀深度为140‑160nm。
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