【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体器件，尤其涉及高电子迁移率晶体管及其制备方法、放大器、通信设备。
技术介绍
1、高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，hemt)是场效应晶体管的一种，包括：源极、栅极和漏极，其中，源极与漏极通过沟道连接，栅极用于控制沟道的通断。hemt还包括：两种具有不同能隙(band gap)的材料形成沟道层和势垒层，沟道层与势垒层接触的位置形成异质结。异质结处存在二维电子气(two-dimensional electrongas，2deg)。2deg可以使得源极与栅极之间的沟道导通。hemt可以满足5g对高通信频段、高输出功率的要求。
2、未对hemt的栅极施加电压的情况下，hemt的源极与hemt的漏极之间的沟道中仍存在2deg，因此需要在栅极施加电压用来消耗栅极下方的2deg，这种方式在应用的过程中会降低hemt所在电路的安全性、增加hemt所在电路的复杂度，增大hemt所在电路的功耗。
3、为了使得在对栅极施加零电压的情况下，减低栅极下方的2deg的浓度，相关技术在hemt的栅极下方的沟道层/势垒层形成氟离子注入区域。氟离子注入区域采用的材料包括：氟离子(f-)。f-具有强负电性，极易获得电子，可以使势垒层33的能带提高，耗尽栅极下方的二维电子气，进而降低栅极下方2deg的浓度。
4、通常，f-具有较高的迁移系数，在电场作用下f-会发生迁移。f-的迁移会引起hemt的阈值电压变化，导致hemt可靠性下降。
1、本申请实施例提供一种高电子迁移率晶体管及其制备方法、放大器、通信设备。高电子迁移率晶体管的势垒层包括用于阻挡氟离子注入区域内的氟离子迁移。因此，高电子迁移率晶体管具有较好的可靠性。
2、本申请实施例第一方面提供一种高电子迁移率晶体管，包括：依次堆叠设置的沟道层、势垒层和栅极，势垒层包括：氟离子注入区域，氟离子注入区域设置在栅极的下方，氟离子注入区域包括氟离子；氟离子阻挡区域，氟离子阻挡区域用于将氟离子注入区域与势垒层的其他区域隔离，并阻挡氟离子注入区域内的氟离子迁移。
3、本实现方式中，高电子迁移率晶体管包括：依次堆叠设置的沟道层、势垒层、栅极。势垒层包括：氟离子注入区域。氟离子注入区域设置在栅极的下方，氟离子注入区域包括氟离子。氟离子可以提拉导带耗尽栅极下方的二维电子气，使得栅极下方的二维电子气的浓度降低。势垒层还包括：将氟离子注入区域与势垒层的其他区域隔离的氟离子阻挡区域。氟离子阻挡区域可以阻挡/限制氟离子注入区域内氟离子在电场作用下的迁移，因此，本申请实施例提供的高电子迁移率晶体管具有稳定的阈值电压，高电子迁移率晶体管的可靠性较好。
4、结合第一方面的第一种实现方式，氟离子阻挡区域包括：凹槽。
5、本实现方式中，f-的迁移需要媒介，凹槽的存在相当于阻断了氟离子注入区域内f-向周围迁移的媒介。因此，本实现方式提供的高电子迁移率晶体管中f-的迁移几率较小，高电子迁移率晶体管具有较好的可靠性。
6、结合第一方面的第二种实现方式，高电子迁移率晶体管还包括：设置在凹槽内的介质结构；氟离子注入区域设置在介质结构限定的区域内，介质结构的采用绝缘材料。
7、本实现方式中，介质结构的采用绝缘材料，绝缘材料可以限制f-迁移，因此，本实现方式提供的高电子迁移率晶体管中f-的迁移几率较小，高电子迁移率晶体管具有较好的可靠性。进一步的，介质结构还可以对凹槽起到支撑的作用，进而保证高电子迁移率晶体管结构稳定。
8、结合第一方面的第三种实现方式，高电子迁移率晶体管还包括：势垒层和栅极之间的栅绝缘层；介质结构与栅绝缘层一体成型。
9、本实现方式可以简化高电子迁移率晶体管的制备工艺。
10、结合第一方面的第四种实现方式，氟离子阻挡区域包括：阻挡粒子，阻挡粒子的迁移系数小于氟离子的迁移系数。
11、本实现方式中，氟离子阻挡区域设置在氟离子注入区域的周围，氟离子注入区域中的f-迁移的过程会遇到氟离子阻挡区域内的阻挡粒子。由于，阻挡粒子迁移系数小于氟离子的迁移系数，因此，阻挡粒子可以起到阻挡/限制f-迁移的作用。因此，本实现方式提供的高电子迁移率晶体管中f-的迁移几率较小，高电子迁移率晶体管具有较好的可靠性。
12、结合第一方面的第五种实现方式，阻挡粒子包括：第ⅴ主族～第ⅶ主族的元素。
13、本实现方式中，第ⅴ主族～第ⅶ主族的元素具有较强的吸电子能力，第ⅴ主族～第ⅶ主族容易得到电子而转化为阴离子。由于阴离子的电性与f-的电性相同，因此，阴离子会对f-起到排斥作用。阴离子对f-的排斥作用有助于将f-限制在氟离子注入区域内，进而减小f-发生迁移的几率。
14、进一步的，第ⅴ主族～第ⅶ主族的元素可以破坏势垒层材料的晶格结构，使得势垒层转为非晶结构。f-在具有非晶结构的势垒层内的迁移性能受到阻挡/限制，进而使得f-的迁移几率进一步降低，从而使得高电子迁移率晶体管的可靠性进一步提升。
15、结合第一方面的第六种实现方式，每立方厘米的氟离子阻挡区中包括的阻挡粒子的数量在e12～e17。
16、本实现方式中，每cm3的氟离子阻挡区域含有阻挡粒子的数量可以大于或等于1e12。与每cm3的氟离子阻挡区域含有阻挡粒子的数量可以小于1e12的实现方式相比较，本实现方式中，每cm3的氟离子阻挡区域含有阻挡粒子的数量较多，氟离子阻挡区域具有较多的阻挡粒子用于阻挡/限制f-的迁移，高电子迁移率晶体管的可靠性较好。
17、每cm3的氟离子阻挡区域含有阻挡粒子的数量可以小于或等于1e17。与每cm3的氟离子阻挡区域含有阻挡粒子的数量可以大于1e17的实现方式相比较，本实现方式中，每cm3的氟离子阻挡区域含有阻挡粒子的数量较少，势垒层与沟道层之间的二维电子气的数量较多，势垒层与沟道层之间的电阻较小，高电子迁移率晶体管的功耗较小。
18、本实现方式中，每cm3的氟离子阻挡区域含有阻挡粒子的数量可以在1e12～1e17，可以兼顾高电子迁移率晶体管的功耗和高电子迁移率晶体管的可靠性。
19、结合第一方面的第七种实现方式，在堆叠方向上，氟离子阻挡区域的深度小于或等于势垒层与栅极之间的间距。
20、本实现方式中，氟离子阻挡区域的深度等于势垒层与栅极之间的间距的实现方式中，氟离子阻挡区域可以较好的阻挡/限制氟离子注入区域内的f-的迁移，使得高电子迁移率晶体管具有较佳的可靠性。
21、结合第一方面的第八种实现方式，氟离子阻挡区域位于栅极下方。
22、本实现方式中，氟离子阻挡区域位于栅极的下方，氟离子阻挡区域所在的位置具有较强的电场，可以通过牺牲氟离子阻挡区域的阻挡粒子，达到缓解氟离子注入区域内f-迁移的效果。
23、本申请实施例第二方面提供一种高电子迁移率晶体管的制备方法，包括：形成沟道层；在沟道层上形成势垒层；在势本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：依次堆叠设置的沟道层、势垒层和栅极，所述势垒层包括：
2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氟离子阻挡区域包括：凹槽。
3.根据权利要求2所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括：设置在凹槽内的介质结构，所述介质结构采用绝缘材料。
4.根据权利要求3所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括：势垒层和栅极之间的栅绝缘层；所述介质结构与所述栅绝缘层一体成型。
5.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氟离子阻挡区域包括阻挡粒子，所述阻挡粒子的迁移系数小于所述氟离子的迁移系数。
6.根据权利要求5所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述阻挡粒子包括：第Ⅴ主族～第Ⅶ主族的元素。
7.根据权利要求5或6所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，每立方厘米的所述氟离子阻挡区中包括的所述阻挡粒子的数量在e12～e17。
8.根据权利要求1～7任一项所述的高电子迁移率晶体管，其特
9.根据权利要求1～8任一项所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氟离子阻挡区域位于栅极下方。
10.一种高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述在所述势垒层内形成氟离子阻挡区域的步骤包括：
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述在所述势垒层内形成凹槽步骤之后，所述制备方法还包括：
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述在所述势垒层内形成氟离子阻挡区域的步骤包括：
14.一种放大器，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1～9任一项所述的高电子迁移率晶体管。
15.一种通信设备，其特征在于，包括：主板和与主板连接的射频收发器；
...【技术特征摘要】
1.一种高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：依次堆叠设置的沟道层、势垒层和栅极，所述势垒层包括：
2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氟离子阻挡区域包括：凹槽。
3.根据权利要求2所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括：设置在凹槽内的介质结构，所述介质结构采用绝缘材料。
4.根据权利要求3所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括：势垒层和栅极之间的栅绝缘层；所述介质结构与所述栅绝缘层一体成型。
5.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氟离子阻挡区域包括阻挡粒子，所述阻挡粒子的迁移系数小于所述氟离子的迁移系数。
6.根据权利要求5所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述阻挡粒子包括：第ⅴ主族～第ⅶ主族的元素。
7.根据权利要求5或6所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，每立方厘米的所述氟离子阻挡区中包括的所述阻挡粒子的...
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