高閾值電壓穩定性和低柵漏電的gan hemt器件結構及制備方法技術領域1.本發明屬于半導體氮化鎵電子器件技術領域，具體涉及一種高閾值電壓穩定性和低柵漏電的gan hemt器件結構及制備方法。背景技術：2.gan寬禁帶半導體材料具有禁帶寬度大、擊穿場強高、極化系數高、電子遷移率和電子飽和漂移速度高等一系列材料優勢，同時與algan形成異質結后會產生高濃度高遷移率的二維電子氣，這些優勢使gan成為制備新一代高性能高頻功率開關器件的優選材料。目前，以gan為基礎制備的hemt功率器件可以分為耗盡型器件和增強型器件兩大類。然而，耗盡型gan hemt器件因其固有的負柵壓關斷引起的高功率損耗問題使其應用有限，在實際應用中，具有零柵壓關斷且失效保護功能的增強型gan hemt器件相比耗盡型gan hemt器件應用更為廣泛，也更受市場青睞，其良好的性能表現使其在諸如消費類電子、軌道交通、工業設備、通信基站等多方面具有十分廣闊的應用前景。3.實現增強型gan hemt器件的技術中主要包括p型gan帽層技術、薄勢壘結構、凹槽柵結構和柵下f離子注入等，其中p型gan帽層技術實現的增強型器件已成功在市場上運用。盡管如此，目前p型gan帽層仍然存在一些難以克服的問題：如實現的閾值電壓較低、p型gan非柵區刻蝕均勻性差及刻蝕過程中在algan表面會引入高密度的表面缺陷等。因此，相關研究人員提出可以使用低溫合成、只通過剝離操作就可以實現增強型gan hemt器件的p型金屬氧化物(氧化亞錫，氧化鎳等)材料來代替p型gan帽層，以達到解決上述問題的同時降低工藝成本的目的。4.然而，到目前為止，已公開的采用p型金屬氧化物帽層(主要為氧化鎳、氧化亞銅)制備的gan hemt器件，要么為負的閾值電壓正漂效果不明顯，仍然為耗盡型器件；要么其實現的器件閾值電壓較低(不到1v)，尚無明顯的應用潛力。在p型金屬氧化物中，p型氧化亞錫(p型sno)在不經摻雜情況下的p型濃度可高達1019cm-3、禁帶寬度可達3.9ev，同時可利用多種薄膜工藝實現低溫沉積?；诖?，研究發現，通過使用純p型sno作為柵帽層制備增強型的gan hemt器件，在不經優化的前提下成功實現了大于1v的閾值電壓和大于4v的柵擊穿電壓，同時理論仿真表明該器件的閾值電壓可超過4v，而柵擊穿電壓可超過7v，表現了極大應用潛力。5.然而，純p型sno
聲明：
“高閾值電壓穩定性和低柵漏電的GaNHEMT器件結構及制備方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：西安電子科技大學
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2025年07月09日 ~ 11日 
