带有包裹埋层的Si基AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管及制备方法与流程

技术特征：
1.一种带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括依次层叠的si衬底(1)、aln成核层(3)、algan阶变层(4)、gan缓冲层(5)和algan势垒层(6)，其中，所述si衬底(1)中设置有n型埋层(11)和隔离层(12)，所述隔离层(12)设置在所述si衬底(1)和所述n型埋层(11)之间且包裹所述n型埋层(11)。2.根据权利要求1所述的带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述n型埋层(11)的掺杂元素包括p和as；当掺杂元素为p时，其掺杂浓度为10
13-10
14
cm-3
；当掺杂元素为as时，其掺杂浓度为10
14-10
16
cm-3
。3.根据权利要求1所述的带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述隔离层(12)的材料包括sio2，厚度为1.5-2nm。4.根据权利要求1所述的带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述n型埋层(11)四周的所述隔离层(12)的厚度均相等。5.根据权利要求1所述的带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述aln成核层(3)包括第一aln成核层(31)和第二aln成核层(32)，其中，所述第二aln成核层(32)位于所述第一aln成核层(31)上，所述第二aln成核层(32)的成核温度大于所述第一aln成核层(31)的成核温度。6.根据权利要求1所述的带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述algan阶变层(4)包括第一algan层(41)和第二algan层(42)，其中，所述第二algan层(42)位于所述第一algan层(41)上，所述第二algan层(42)的al组分质量分数大于所述第一algan层(41)的al组分质量分数。7.根据权利要求1所述的带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，还包括预铺铝层(2)，其中，所述预铺铝层(2)位于所述si衬底(1)和所述aln成核层(3)之间。8.根据权利要求7所述的带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述预铺铝层(2)的厚度小于10nm。9.一种带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括步骤：s1、在si片(13)中制备第一隔离子层(121)；s2、对所述第一隔离子层(121)表层的中间部位进行离子注入，形成n型埋层(11)；s3、在所述第一隔离子层(121)和所述n型埋层(11)上生长第二隔离子层(122)，形成隔离层(12)；s4、在所述si片(13)、所述第二隔离子层(122)上生长单晶硅(14)，形成si衬底(1)；s5、在所述si衬底(1)上依次制备aln成核层(3)、algan阶变层(4)、gan缓冲层(5)、algan势垒层(6)。10.根据带有包裹埋层的si基algan/gan高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，步骤s4和s5之间还包括步骤：在所述si衬底(1)上制备预铺铝层(2)。

技术总结
本发明涉及一种带有包裹埋层的Si基AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管及制备方法，高电子迁移率晶体管包括依次层叠的Si衬底、AlN成核层、AlGaN阶变层、GaN缓冲层和AlGaN势垒层，其中，所述Si衬底中设置有N型埋层和隔离层，所述隔离层设置在所述Si衬底和所述N型埋层之间且包裹所述N型埋层。该高电子迁移率晶体管在Si衬底中设置N型埋层和隔离层，隔离层不会将N型埋层中的N型杂质完全掩蔽，N型杂质可以扩散进入Si衬底，从而抵消上层结构中Al扩散引入Si衬底的P型沟道浓度，从而提高衬底电阻率，降低器件的射频损耗。降低器件的射频损耗。降低器件的射频损耗。


技术研发人员：张雅超 马金榜 李一帆 姚一昕 张进成 马佩军 马晓华 郝跃
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2022/1/14