高阈值电压稳定性和低栅漏电的gan hemt器件结构及制备方法技术领域1.本发明属于半导体氮化镓电子器件技术领域，具体涉及一种高阈值电压稳定性和低栅漏电的gan hemt器件结构及制备方法。背景技术：2.gan宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、击穿场强高、极化系数高、电子迁移率和电子饱和漂移速度高等一系列材料优势，同时与algan形成异质结后会产生高浓度高迁移率的二维电子气，这些优势使gan成为制备新一代高性能高频功率开关器件的优选材料。目前，以gan为基础制备的hemt功率器件可以分为耗尽型器件和增强型器件两大类。然而，耗尽型gan hemt器件因其固有的负栅压关断引起的高功率损耗问题使其应用有限，在实际应用中，具有零栅压关断且失效保护功能的增强型gan hemt器件相比耗尽型gan hemt器件应用更为广泛，也更受市场青睐，其良好的性能表现使其在诸如消费类电子、轨道交通、工业设备、通信基站等多方面具有十分广阔的应用前景。3.实现增强型gan hemt器件的技术中主要包括p型gan帽层技术、薄势垒结构、凹槽栅结构和栅下f离子注入等，其中p型gan帽层技术实现的增强型器件已成功在市场上运用。尽管如此，目前p型gan帽层仍然存在一些难以克服的问题：如实现的阈值电压较低、p型gan非栅区刻蚀均匀性差及刻蚀过程中在algan表面会引入高密度的表面缺陷等。因此，相关研究人员提出可以使用低温合成、只通过剥离操作就可以实现增强型gan hemt器件的p型金属氧化物(氧化亚锡，氧化镍等)材料来代替p型gan帽层，以达到解决上述问题的同时降低工艺成本的目的。4.然而，到目前为止，已公开的采用p型金属氧化物帽层(主要为氧化镍、氧化亚铜)制备的gan hemt器件，要么为负的阈值电压正漂效果不明显，仍然为耗尽型器件；要么其实现的器件阈值电压较低(不到1v)，尚无明显的应用潜力。在p型金属氧化物中，p型氧化亚锡(p型sno)在不经掺杂情况下的p型浓度可高达1019cm-3、禁带宽度可达3.9ev，同时可利用多种薄膜工艺实现低温沉积。基于此，研究发现，通过使用纯p型sno作为栅帽层制备增强型的gan hemt器件，在不经优化的前提下成功实现了大于1v的阈值电压和大于4v的栅击穿电压，同时理论仿真表明该器件的阈值电压可超过4v，而栅击穿电压可超过7v，表现了极大应用潜力。5.然而，纯p型sno
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“高阈值电压稳定性和低栅漏电的GaNHEMT器件结构及制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：西安电子科技大学
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2025年05月16日 ~ 18日 
