[发明专利]一种GaN基HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基HEMT器件，其特征在于：包括从下往上依次层叠的：

衬底层、氮化铝缓冲层、氮化镓沟道层、第一势垒层、氮化硅钝化层；

所述GaN基HEMT器件还包括：

设于所述氮化镓沟道层与所述第一势垒层中的P型沟道区；

设于所述第一势垒层中的P型扩散区；

设于所述第一势垒层上表面的源电极和漏电极；

设于所述第一势垒层上表面的位于所述P型沟道区上方的栅电极，所述栅电极位于所述源电极和所述漏电极之间；

所述氮化硅钝化层位于所述栅电极和所述源电极之间，以及所述栅电极和所述漏电极之间；

所述P型扩散区位于所述栅电极和所述漏电极之间；

所述第一势垒层为AlGaN势垒层、AlInN势垒层、AlScN势垒层、AlN势垒层、AlInGaN势垒层、AlInScN势垒层、AlGaScN势垒层中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于：所述P型沟道区的上表面与所述第一势垒层的上表面齐平，所述P型沟道区沿竖直方向穿透所述第一势垒层且其下表面位于所述氮化镓沟道层中，所述氮化镓沟道层的厚度为100nm-5000nm，所述P型沟道区深入所述氮化镓沟道层的距离为0nm-3000nm。

3.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于：所述P型扩散区的上表面与所述第一势垒层的上表面齐平，所述P型扩散区的下表面位于所述第一势垒层中，所述第一势垒层的厚度为5-40nm，所述P型扩散区的厚度为3-30nm。

4.根据权利要求3所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于：所述栅电极和所述漏电极之间的距离为2-50000nm，所述P型扩散区的宽度为1-49000nm。

5.根据权利要求1所述的一种GaN基HEMT器件，其特征在于：所述衬底层的材料为N型掺杂硅材料、氮化镓材料、蓝宝石材料中的一种。

6.一种GaN基HEMT器件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）准备衬底层；

（2）在所述衬底层上生长厚度为10-300纳米的氮化铝缓冲层；

（3）在所述氮化铝缓冲层上生长厚度为100-5000纳米的氮化镓沟道层；

（4）在所述氮化镓沟道层上生长厚度为5-40纳米的第一势垒层；

（5）在所述第一势垒层上生长厚度为20-50纳米的氮化硅钝化层；

（6）在所述氮化镓沟道层与所述第一势垒层上利用扩散、等离子体浸没注入工艺或离子注入工艺、退火激活工艺形成P型沟道区和P型扩散区；

（7）在所述第一势垒层上形成源电极、漏电极、栅电极；使所述栅电极位于所述P型沟道区的上方；

所述第一势垒层为AlGaN势垒层、AlInN势垒层、AlScN势垒层、AlN势垒层、AlInGaN势垒层、AlInScN势垒层、AlGaScN势垒层中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种GaN基HEMT器件的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，依次对所述衬底层进行有机清洗、酸清洗、去离子水清洗、碱性溶液清洗、去离子水清洗。

8.根据权利要求6所述的一种GaN基HEMT器件的制备方法，其特征在于：在步骤（7）中，在所述氮化硅钝化层上采用反转光刻胶光刻、ICP刻蚀，在所述第一势垒层上蒸发形成源电极、漏电极、栅电极。