【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件，具体为一种gan hemt器件结构及其制备方法。
技术介绍
1、第三代半导体材料gan及其合金algan具有较大的自发极化和压电效应。当这两种材料形成异质结时，在algan/gan界面处会产生较高的极化电荷密度，导致在靠近界面处的gan沟道中形成高密度的二维电子气(2deg)，具有高迁移率和高饱和漂移速度。因而，基于algan/gan异质结制备的高电子迁移率晶体管(hemt)有着优异的性能，被业界广泛关注
2、然而，现有的工艺制备algan/gan hemt器件时，需要向下刻蚀algan势垒层，从而会损伤到势垒层晶格，导致在此处二维电子气浓度急剧下降，电阻上升，且工艺可重复性差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有gan hemt器件制备过程中需要向下刻蚀algan势垒层，从而会损伤到势垒层晶格的问题，提供了一种gan hemt器件结构及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种gan hemt器件结构，包括：
3、衬底；
4、位于所述衬底表面的第一缓冲层；
5、位于所述第一缓冲层表面的栅极结构；
6、覆盖所述栅极结构和第一缓冲层表面的第二缓冲层，其中，所述第二缓冲层表面平坦且所述栅极结构表面具有一定厚度的第二缓冲层；
7、位于所述第二缓冲层表面的势垒层；
8、位于所述势垒层表面的沟道层；
9、位于所述沟道层内且位于栅
10、可选的，所述衬底为半导体衬底、表面具有外延层的衬底、具有其他器件的衬底其中的一种。
11、可选的，还包括：位于所述衬底和第一缓冲层之间的成核层。
12、可选的，所述栅极结构表面的第二缓冲层的厚度范围为10nm-100nm。
13、可选的，所述势垒层的材料为gan材料中掺杂al/in/b中的一种，所述沟道层的材料为gan。
14、可选的，还包括：位于所述沟道层、至少部分源极结构、漏极结构表面的钝化层。
15、本专利技术实施例还提供了一种gan hemt器件结构的制备方法，包括：
16、提供衬底；
17、在所述衬底表面形成第一缓冲层；
18、在所述第一缓冲层表面形成栅极结构；
19、在所述栅极结构和第一缓冲层表面形成第二缓冲层，对所述第二缓冲层表面平坦化且所述栅极结构表面仍具有一定厚度的第二缓冲层；
20、在所述第二缓冲层表面形成势垒层；
21、在所述势垒层表面形成沟道层；
22、在所述栅极结构两侧的沟道层内形成源极结构和漏极结构。
23、可选的，还包括：在所述衬底表面形成成核层，在所述成核层表面形成第一缓冲层。
24、可选的，采用化学机械研磨工艺对所述第二缓冲层表面平坦化，直到所述栅极结构表面仍具有一定厚度的第二缓冲层。
25、可选的，所述栅极结构表面的第二缓冲层的厚度范围为10nm-100nm。
26、可选的，在所述沟道层、至少部分源极结构、漏极结构表面形成钝化层。
27、可选的，所述势垒层的材料为gan材料中掺杂al/in/b中的一种，所述沟道层的材料为gan。
28、本专利技术的有益效果：
29、本专利技术提供了一种gan hemt器件结构以及制备方法，gan hemt器件结构包括：衬底；位于所述衬底表面的第一缓冲层；位于所述第一缓冲层表面的栅极结构；覆盖所述栅极结构和第一缓冲层表面的第二缓冲层，其中，所述第二缓冲层表面平坦且所述栅极结构表面具有一定厚度的第二缓冲层；位于所述第二缓冲层表面的势垒层；位于所述势垒层表面的沟道层；位于所述沟道层内且位于栅极结构两侧的源极结构和漏极结构。由于本专利技术的gan hemt器件和现有技术中的gan hemt器件结构刚好上下相反，本专利技术的gan hemt器件先形成栅极结构，再形成势垒层和沟道层，形成势垒层后直接形成沟道层，不会对势垒层进行刻蚀，不会被刻蚀工艺破坏势垒层晶格，沟道区的二维电子气浓度不受影响，gan hemt器件的性能稳定性更好。
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1.一种GaN HEMT器件结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的GaN HEMT器件结构，其特征在于，所述衬底为半导体衬底、表面具有外延层的衬底、具有其他器件的半导体基底其中的一种。
3.根据权利要求1所述的GaN HEMT器件结构，其特征在于，还包括：位于所述衬底和第一缓冲层之间的成核层。
4.根据权利要求1所述的GaN HEMT器件结构，其特征在于，所述栅极结构表面的第二缓冲层的厚度范围为10nm-100nm。
5.根据权利要求1所述的GaN HEMT器件结构，其特征在于，所述势垒层的材料为GaN材料中掺杂Al/In/B中的一种，所述沟道层的材料为GaN。
6.根据权利要求1所述的GaN HEMT器件结构，其特征在于，还包括：位于所述沟道层、至少部分源极结构、漏极结构表面的钝化层。
7.一项GaN HEMT器件结构的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的GaN HEMT器件结构的制备方法，其特征在于，还包括：在所述衬底表面形成成核层，在所述成核层表面形成第一缓冲层
9.根据权利要求7所述的GaN HEMT器件结构的制备方法，其特征在于，采用化学机械研磨工艺对所述第二缓冲层表面平坦化，直到所述栅极结构表面仍具有一定厚度的第二缓冲层。
10.根据权利要求9所述的GaN HEMT器件结构的制备方法，其特征在于，所述栅极结构表面的第二缓冲层的厚度范围为10nm-100nm。
11.根据权利要求7所述的GaN HEMT器件结构的制备方法，其特征在于，在所述沟道层和至少部分源极结构、漏极结构表面形成钝化层。
12.根据权利要求7所述的GaN HEMT器件结构的制备方法，其特征在于，所述势垒层的材料为GaN材料中掺杂Al/In/B中的一种，所述沟道层的材料为GaN。
...【技术特征摘要】
1.一种gan hemt器件结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的gan hemt器件结构，其特征在于，所述衬底为半导体衬底、表面具有外延层的衬底、具有其他器件的半导体基底其中的一种。
3.根据权利要求1所述的gan hemt器件结构，其特征在于，还包括：位于所述衬底和第一缓冲层之间的成核层。
4.根据权利要求1所述的gan hemt器件结构，其特征在于，所述栅极结构表面的第二缓冲层的厚度范围为10nm-100nm。
5.根据权利要求1所述的gan hemt器件结构，其特征在于，所述势垒层的材料为gan材料中掺杂al/in/b中的一种，所述沟道层的材料为gan。
6.根据权利要求1所述的gan hemt器件结构，其特征在于，还包括：位于所述沟道层、至少部分源极结构、漏极结构表面的钝化层。
7.一项gan hemt器件结构的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄明乐，鲁怀贤，
申请(专利权)人：合肥仙湖半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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