本申请公开了一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管及其制备方法，涉及晶体管技术领域，该方法选用已有的外延片、进行台面隔离、表面处理、刻蚀p‑GaN帽层以暴露接触区域、沉积钝化层、去除栅极区域掩模材料、蒸镀n型欧姆接触金属形成源极和漏极、以及蒸镀栅极接触金属，最终制备伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管。本申请在常规的高电子迁移率晶体管的基础上，在刻蚀完pGaN后，继续用掩模材料进行掩模，外延生长钝化层后通过掩模材料选择性剥离外延生长的钝化层，露出pGaN帽层从而实现栅极伪自对准。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及晶体管，特别是涉及一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管及其制备方法。
技术介绍
1、常规pgan栅hemt器件利用具有很高迁移率的二维电子气来工作，可以用于超高频，超高速工作。目前最为成熟的两种pgan栅hemt制造工艺可以分为两种—后栅误差对准工艺和先栅自对准工艺。后栅误差对准工艺，是在漏源极高温欧姆接触以后，通过对准标记对准的方法来实现栅极金属的沉积，该方案虽然能通过高温修复刻蚀后的表面态以及低的欧姆接触，但对光刻设备的对准有较高要求，并且需要预留足够的对准误差。
2、然而先栅自对准工艺，是使用金属作为栅极的硬掩模来同时实现pgan帽层的刻蚀和栅极金属对准沉积的工艺，但由于栅极金属的存在，在器件刻蚀完，大部分表面处理工艺都无法使用。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管及其制备方法，可实现栅极伪自对准。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管的制备方法，包括：
4、选用已形成衬底、缓冲层、gan沟道层、algan势垒层和p-gan帽层的外延片。
5、对所述已形成衬底、缓冲层、gan沟道层、algan势垒层和p-gan帽层的外延片进行台面隔离。
6、对完成台面隔离的器件进行表面处理。
7、使用掩模材料，对p-gan帽层进行刻蚀，暴露出源和漏电极的接触区域。
>8、在不去除或损伤栅极掩模材料的情况下，对器件进行表面处理。9、在栅极掩模材料的基础上，通过pvd或cvd的方式沉积钝化层。
10、通过lift-off去除栅极区域的掩模材料。
11、采用电子束蒸发、热蒸镀或磁控溅射工艺，在漏电极和源电极区域窗口上蒸镀n型欧姆接触金属，并高温退火形成源极和漏极。
12、采用电子束蒸发、热蒸镀或磁控溅射工艺，在栅电极极区域窗口上蒸发栅极接触金属，得到制备好的伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管。
13、第二方面，本申请提供了一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，所述伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管包括：衬底、缓冲层、gan沟道层、algan势垒层、p-gan帽层、钝化层、栅极、源极和漏极。
14、所述缓冲层覆盖在所述衬底的上方；所述gan沟道层覆盖在所述缓冲层的上方；所述algan势垒层覆盖在所述gan沟道层的上方；所述algan势垒层上的两端设有源极和漏极；所述p-gan帽层位于algan势垒层之上，且与源极和漏极不连接；所述钝化层位于所述algan势垒层和部分p-gan帽层的上方；所述栅极位于所述p-gan帽层和部分钝化层的上方。
15、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
16、本申请提出了一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管及其制备方法，该方法包括：首先选用已形成衬底、缓冲层、gan沟道层、algan势垒层和p-gan帽层的外延片；随后，对这些层进行台面隔离处理，以增强器件的独立性；接着，对台面隔离后的器件表面进行精细处理，以优化后续工艺效果；利用掩模材料，精确刻蚀p-gan帽层，精准暴露出源极与漏极电极的接触区域；在不去除或损伤栅极掩模材料的情况下，对器件进行表面处理；基于处理后的栅极掩模材料，采用pvd或cvd技术沉积钝化层，以增强器件的稳定性与保护；通过lift-off工艺，巧妙去除栅极区域的掩模材料，展现精准工艺控制；运用电子束蒸发、热蒸镀或磁控溅射等先进工艺，在漏电极与源电极区域窗口上蒸镀n型欧姆接触金属，并经过高温退火处理，形成高质量的源极与漏极；同样地，在栅电极区域窗口上，采用上述工艺蒸发栅极接触金属，最终制备出结构紧凑、性能优异的伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管。本申请在常规p-gan栅hemt制备流程的基础上，于刻蚀p-gan帽层后，创造性地引入掩模材料进行掩蔽，随后外延生长钝化层。通过掩模材料的选择性剥离，精准露出p-gan帽层，从而实现栅极的伪自对准，极大提升了器件的性能与可靠性。
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【技术保护点】
1.一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，所述表面处理为为酸处理、碱处理或酸碱轮流处理中的一种。
3.根据权利要求8所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，所述n型欧姆接触金属为Ti/Al、Ti/Al/Ni/Au或Ti/Al/Ti/Au。
4.一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管包括：衬底、缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、p-GaN帽层、钝化层、栅极、源极和漏极；
5.根据权利要求4所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述衬底为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底或自支撑氮化镓衬底中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述缓冲层由掺杂铁或碳的氮化镓层或AlN/GaN超晶格结构组成。
7.根据权利要求4所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述AlGaN势垒层与GaN沟道层的界面处通过压电极化和自发极化效应，在靠近GaN沟道层一侧产生二维电子气。
8.根据权利要求4所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述p-GaN帽层，用于通过GaN/AlGaN界面处的压电极化和自发极化效应与p-GaN帽层本身的p型掺杂，抑制AlGaN/GaN界面处2DEG的产生。
9.根据权利要求5所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述p-GaN帽层与所述AlGaN势垒层的接触包括欧姆接触、肖特基接触和介质层隔离。
10.根据权利要求4所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述钝化层的材料由氮化硅、氮化铝、氧化铝、氧化镁或者氧化硅中的一种构成。
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【技术特征摘要】
1.一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，所述表面处理为为酸处理、碱处理或酸碱轮流处理中的一种。
3.根据权利要求8所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，所述n型欧姆接触金属为ti/al、ti/al/ni/au或ti/al/ti/au。
4.一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管包括：衬底、缓冲层、gan沟道层、algan势垒层、p-gan帽层、钝化层、栅极、源极和漏极；
5.根据权利要求4所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述衬底为硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底或自支撑氮化镓衬底中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种伪自对准p型氮化镓栅高电子迁移率晶体管...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆文庆，任开琳，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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