[发明专利]常关型场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种常关型场效应晶体管，包括：

Ga₂O₃半绝缘衬底；

Ga₂O₃缓冲层；

n型Ga₂O₃沟道层，居中位置采用离子注入方式形成掺杂补偿区域，注入的离子为N或Fe，所述掺杂补偿区域为p型材料，其自由载流子范围1×10¹⁵～7×10¹⁶cm^-3；

源极重掺杂区，位于n型Ga₂O₃沟道层一侧的上部；

漏极重掺杂区，位于n型Ga₂O₃沟道层另一侧的上部；

栅介质层，厚度范围5～50nm，位于所述掺杂补偿区域之上，其两侧分别为源电极和漏电极；以及

栅电极，位于所述栅介质层之上；

所述Ga₂O₃沟道层为浅能级施主掺杂，掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3-9×10¹⁸cm^-3，厚度范围为100nm-300nm；

所述源极重掺杂区和漏极重掺杂区为浅能级施主掺杂，掺杂浓度范围为1×10¹⁹cm^-3×10²⁰cm^-3，均匀掺杂厚度范围为10nm-200nm；

采用含掺杂补偿区域结构的场效应晶体管能够使开启电压从-23V左右提高到0V以上，实现常关型场效应晶体管特征。

2.根据权利要求1所述的常关型场效应晶体管，所述Ga₂O₃半绝缘衬底为深能级补偿受主掺杂，衬底晶向为(100)，(010)，(001)或(-201)。

3.根据权利要求1所述的常关型场效应晶体管，源电极和漏电极金属的厚度范围50nm-1000nm。

4.一种常关型场效应晶体管的制备方法，用于制备权利要求1-3任一项所述的常关型场效应晶体管，所述制备方法，包括：

步骤S1：清洗衬底；

步骤S2：在衬底上外延生长n型掺杂的Ga₂O₃沟道层；

步骤S3：在n型掺杂的Ga₂O₃沟道层中制备掺杂补偿区域；

步骤S4：在n型掺杂的Ga₂O₃沟道层两侧制备源极重掺杂区和漏极重掺杂区；

步骤S5：制备栅介质层；

步骤S6：在栅介质层的两侧位置制备源电极和漏电极；以及

步骤S7：制备栅电极，进而完成常关型场效应晶体管的制备。

5.根据权利要求4所述的常关型场效应晶体管的制备方法，所述步骤S6包括：

子步骤S61：光刻和刻蚀栅介质层；以及

子步骤S62：制备源电极和漏电极。