湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件及制备方法
专利汇可以提供湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种湿法 腐蚀 辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件及其制备方法，所述器件包括包括从下到上依次排布的 硅 基、GaN 外延 层和AlGaN势垒层，AlGaN势垒层上表面形成p型AlGaN掺杂层，AlGaN势垒层上表面的两端 接触 有源极和漏极，p型AlGaN掺杂层的上表面具有 氧 化镁保护层，氧化镁保护层的上表面接触有栅极。利用热的 磷酸 溶液对 光刻 栅极区域AlGaN势垒层表面进行腐蚀处理，引入大量的表面态 缺陷 ，提高镁 原子 的扩散效率，更加容易实现AlGaN势垒层的P型掺杂，该方法具有腐蚀损伤小、辅助掺杂效率高、器件漏电低的优点，对于实现低漏电增强型GaN HEMT器件具有重要意义。，下面是湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件及制备方法专利的具体信息内容。
1.一种湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件，其特征在于，包括包括从下到上依次排布的硅基、GaN外延层和AlGaN势垒层，AlGaN势垒层上表面具有光刻接触窗口区域，光刻接触窗口区域掺杂有金属镁，形成p型AlGaN掺杂层，AlGaN势垒层上表面的两端接触有源极和漏极，p型AlGaN掺杂层的上表面具有氧化镁保护层，氧化镁保护层的上表面接触有栅极。
2.根据权利要求1所述的湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件，其特征在于，所述硅基为硅衬底。
3.一种湿法腐蚀辅助掺杂制备权利要求1或2所述的增强型GaN HEMT器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在硅基GaN外延片的AlGaN势垒层上光刻，制备出栅电极接触窗口区域，得到含栅电极接触窗口的器件；
（2）对步骤（1）所述栅电极接触窗口区域进行湿法腐蚀处理，制备出腐蚀处理后的光刻接触窗口区域，得到腐蚀处理的器件；
（3）在步骤（2）所述腐蚀处理的光刻接触窗口区域蒸镀金属镁，得到含金属镁的器件；
（4）对步骤（3）所述含金属镁的器件上未曝光的光刻胶进行剥离处理，得到剥离处理后的器件；
（5）对步骤（4）所述剥离处理后的器件进行热掺杂处理，制备出P型AlGaN掺杂层，得到热掺杂处理后的器件；
（6）在步骤（5）所述热掺杂处理后的器件上进行热氧化处理，得到氧化镁保护层后的器件；
（7）在步骤（6）所述热氧化处理后的器件中的AlGaN势垒层上光刻，然后制备源电极、漏电极以及栅电极，得到所述湿法腐蚀辅助掺杂制备增强型的GaN HEMT器件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述湿法腐蚀用的溶液为热的磷酸溶液；磷酸溶液的温度为100-195 ℃，磷酸溶液中磷酸的质量分数为80-99.9%，腐蚀时间为1-60s。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述金属镁的厚度为10-100nm。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（3）中蒸镀的方式包括电子束蒸发。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（5）所述热掺杂的温度为300-900℃。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（5）所述热掺杂的时间为0.1-100min。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（6）所述热氧化的温度为100-250℃，热氧化的时间为1-3min。
湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件及制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
（2）对步骤（1）所述栅电极接触窗口区域进行湿法腐蚀处理，制备出腐蚀处理后的光刻接触窗口区域，得到腐蚀处理的器件；
（3）在步骤（2）所述腐蚀处理的光刻接触窗口区域蒸镀金属镁，得到含金属镁的器件；
（4）对步骤（3）所述含金属镁的器件上未曝光的光刻胶进行剥离处理，得到剥离处理后的器件；
（5）对步骤（4）所述剥离处理后的器件进行热掺杂处理，制备出P型AlGaN掺杂层，得到热掺杂处理后的器件；
（6）在步骤（5）所述热掺杂处理后的器件上进行热氧化处理，得到氧化镁保护层后的器件；
（7）在步骤（6）所述沉积后的器件中的AlGaN势垒层上光刻，然后制备源电极、漏电极以及栅电极，得到所述湿法腐蚀辅助掺杂制备增强型的GaN HEMT器件。
附图说明
图3为本发明实施例1提供的器件栅极漏电测试图；
其中， 1为硅衬底、2为GaN外延层、3为AlGaN势垒层、4为P型AlGaN掺杂层、5为氧化镁保护层、6为源电极、7为栅电极及8为漏电极。
具体实施方式
3上表面的两端接触有源极6和漏极8，p型AlGaN掺杂层4的上表面具有氧化镁保护层5，氧化镁保护层5的上表面接触有栅极7。
（2）采用热的磷酸溶液对步骤（1）所述栅电极接触窗口区域进行腐蚀处理1 s，磷酸溶液的温度为195 ℃，磷酸溶液中磷酸的质量分数为99.9%，制备出腐蚀处理的光刻区域，得到腐蚀处理后的器件；
（3）在步骤（2）所述微刻蚀处理的光刻区域蒸镀一层金属镁，所述金属镁的厚度为10 nm，得到含金属镁的器件；
（4）对步骤（3）所述含金属镁的器件上未曝光的光刻胶进行剥离处理，得到剥离处理后的器件；
（5）对步骤（4）所述剥离处理后的器件进行热掺杂处理，所述热掺杂的温度为300 ℃，时间为100 min，得到热掺杂处理后的器件；
（6）在步骤（5）所述热掺杂处理后的器件进行热氧化处理，得到氧化镁保护层，所述热氧化的温度为100 ℃，热氧化时间为1 min，得到氧化后的器件；
（7）在AlGaN势垒层上方光刻，然后采用电子束蒸发和剥离工艺及热退火的方法制备源漏电极（欧姆接触电极）以及栅电极（肖特基接触电极），得到所述湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件。
3上表面的两端接触有源极6和漏极8，p型AlGaN掺杂层4的上表面具有氧化镁保护层5，氧化镁保护层5的上表面接触有栅极7。
（2）采用热的磷酸溶液对步骤（1）所述栅电极接触窗口区域进行腐蚀处理30s，磷酸溶液的温度为150℃，磷酸溶液中磷酸的质量分数为90%，制备出腐蚀处理的光刻区域，得到腐蚀处理的器件；
（3）在步骤（2）所述腐蚀处理的光刻区域蒸镀一层金属镁，所述金属镁的厚度为50nm，得到含金属镁的器件；
（4）对步骤（3）所述含金属镁的器件上未曝光的光刻胶进行剥离处理，得到剥离处理后的器件；
（5）对步骤（4）所述剥离处理后的器件进行热掺杂处理，所述热掺杂的温度为600 ℃，时间为50 min，得到热掺杂处理后的器件；
（6）在步骤（5）所述热掺杂处理后的器件进行热氧化处理，得到氧化镁保护层，所述热氧化的温度为175 ℃，时间为2 min，得到热氧化后的器件；
（7）在AlGaN势垒层上方光刻，然后采用电子束蒸发和剥离工艺及热退火的方法制备源漏电极（欧姆接触电极）以及栅电极（肖特基接触电极），得到所述湿法腐蚀辅助掺杂制备增强型的GaN HEMT器件。
3上表面的两端接触有源极6和漏极8，p型AlGaN掺杂层4的上表面具有氧化镁保护层5，氧化镁保护层5的上表面接触有栅极7。
（2）采用热的磷酸溶液对步骤（1）所述栅电极接触窗口区域进行腐蚀处理60 s，磷酸溶液的温度为195℃，磷酸溶液中磷酸的质量分数为80%，制备出腐蚀处理的光刻区域，得到腐蚀处理的器件；
（3）在步骤（2）所述腐蚀处理的光刻区域蒸镀一层金属镁，所述金属镁的厚度为100 nm，得到含金属镁的器件；
（4）对步骤（3）所述含金属镁的器件上未曝光的光刻胶进行剥离处理，得到剥离处理后的器件；
（5）对步骤（4）所述剥离处理后的器件进行热掺杂处理，所述热掺杂的温度为900 ℃，时间为0.1 min，得到热掺杂处理后的器件；
（6）在步骤（5）所述热掺杂处理后的器件进行热氧化处理得到氧化镁保护层，所述热氧化的温度为250 ℃，时间为3 min，得到沉积后的器件；
（7）在AlGaN势垒层上方光刻，然后采用电子束蒸发和剥离工艺及热退火的方法制备源漏电极（欧姆接触电极）以及栅电极（肖特基接触电极），得到所述湿法腐蚀辅助掺杂制备的增强型GaN HEMT器件。
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