基于侧向外延技术的垂直结构AlGaN/GaN HEMT器件及其利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体技术领域，特别是涉及一种基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件及其利记博彩app。
【背景技术】
[0002]宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.2eV)在光电子器件以及电子器件上的应用已经超过了 Si基和GaAs基器件。凭借大的禁带宽度和高的键合能，II1-V族氮化物适用于高频大功率领域，如无线通信的基站、雷达、汽车电子等；以其具有出色的化学稳定性和热稳定性，适于制作耐高温和抗辐照的电子和光电子器件，航空航天、核工业、军用电子等恶劣环境对这种器件都有着迫切的需求。推动GaN材料水平进展的动力除了在光电器件方面的应用之外，还有在微波功率器件方面的应用，在这方面GaN材料主要以AIGaN/GaN异质结的形式用于高电子迀移率晶体管(HEMT)中。
[0003]目前垂直结构AIGaN/GaN HEMT发展中对于电流阻挡层和导通通孔Aperture—直是垂直结构HEMT发展的难点，现在对于垂直结构HEMT的电流阻挡层一般有三种方案:
[0004](I)Mg掺杂形成P-GaN作为电流阻挡层与光刻刻蚀形成小孔进行二次外延。该方法采用首先生长P-GaN，生长完成以后光刻刻蚀形成一个小孔进行二次外延利用具有一定η型掺杂浓度的GaN填充小孔，这样对于二次外延生长带来了很大问题。具体参见A Vertical Insulated Gate AIGaN/GaN Heterojunct1n Field-Effect Transistor，Japanese Journal of Applied Physics,Vol.46, N0.21, 2007, pp.L503 - L505o AIGaN/GaNcurrent aperture vertical electron transistors with regrown channels, JOURNAL OFAPPLIED PHYSICS VOLUME 95，NUMBER 4。
[0005](2)Mg离子注入形成P-GaN作为电流阻挡层。该方法在生长的本征GaN通过Mg离子注入形成P-GaN，同时导通通孔上方利用掩膜不进行Mg离子注入实现一个P-GaN作为电流阻挡层提高势皇高度，同时未被离子注入的GaN作为一个导通通孔使电流沿着导通通孔传输。具体参见 Enhancement and Deplet1n Mode AIGaN/GaN CAVETWith Mg-1on-1mplanted GaN as Current Blocking Layer, IEEE ELECTRON DEVICELETTERS, VOL.29, N0.6，JUNE 2008。
[0006](3) Al离子注入形成类似绝缘层作为电流阻挡层。该方法通过在本征GaN层通过Al离子注入使GaN晶格损伤形成类似绝缘层，电流导通通孔利用掩膜不进行Al离子注入，会使未被Al离子注入的小孔电阻率较低，电流会优先选择这里通过。具体参见Currentstatus and scope of galliumnitride-based vertical transistors for high-powerelectronics applicat1n, Semicond.Sc1.Technol.28 (2013)074014 (8pp)0
[0007](4)采用侧向外延S12做电流阻挡层，其只是停留在模拟，同时也没有对于侧向外延生长过程中出现的空隙给出很好的解决技术，而是简单的通过模拟来验证一定的可行性，也没有具体的给出器件整个结构以及器件制作的模型。具体参见A novel AIGaN/GaNmultiple aperture vertical high electron mobility transistor with silicon oxidecurrent blocking layer，Vacuum xxx(2014)1_50
[0008]但是无论采用Mg离子注入或者掺杂，一方面会引入晶格损伤特别是对于作为电流阻挡层导致很大的漏电，另一方面Mg具有很强的记忆效应在二次外延过程中有很大的扩散作用。Al离子注入引入的晶格损伤导致的漏电以及电流崩塌效应特别严重，这种电流崩坍原因主要是由于Al注入引入的缺陷导致的，且Al注入带来的晶格损伤必须在很高的温度下才能修复，温度大概1350°C，对于工业用于比较复杂而且相对昂贵，同时大面积的离子注入带来的晶格损伤对二次外延的晶体质量有所影响；同时采用S12做电流阻挡层没有给出具体的器件结构以及回避侧向外延生长所带来愈合过程中产生空隙等问题。这些一直是制约着垂直结构目前发展的瓶颈。
【发明内容】
[0009]本发明的主要目的在于提供一种基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件及其利记博彩app，以克服现有技术中的不足。
[0010]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0011]本发明实施例公开了一种基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件，包括衬底、形成于所述衬底上的电流阻挡层，以及侧向外延生长于所述电流阻挡层上的外延层，所述电流阻挡层上形成有电流导通通孔。
[0012]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述外延层还包括对愈合不完全形成的空隙区进行隔离的离子注入隔离区。
[0013]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述电流阻挡层上还形成有加速愈合通孔区，该加速愈合通孔区的开口尺寸大于所述电流导通通孔。
[0014]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述外延层包括依次形成于所述电流阻挡层上的愈合本征GaN层、本征GaN层和本征AlGaN层。
[0015]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件还包括与所述本征AlGaN层形成欧姆接触的源电极、通过钝化层设置于所述本征AlGaN层上的栅电极、以及形成于所述衬底底面上的漏电极。
[0016]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述钝化层材料至少可选自A1203、SiNx> HfO2Jli不限于此。
[0017]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述电流阻挡层的材料可以为S12，但不限于此。
[0018]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述电流阻挡层的厚度为彡1niWiK 100nm0
[0019]优选的，在上述的基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件中，所述衬底可以为S1、蓝宝石或GaN衬底，但不限于此。
[0020]本发明实施例还公开了一种基于侧向外延技术的垂直结构AIGaN/GaN HEMT器件的利记博彩app，其包括:
[0021](I)在衬底正面形成电流阻挡层，并在电流阻挡层上加工形成小周期电流导通通孔区、大周期加速愈合通孔区掩膜，获得图形化衬底外延片；
[0022](2)在图形化衬底外延片上生长垂直结构AIGaN/GaN HEMT结构，获得垂直结构AIGaN/GaN HEMT 外延片；
[0023](3)在所述垂直结构AIGaN/GaN HEMT外延片上形成钝化层；
[0024](4)在具有完钝化层的垂直结构AIGaN/GaN HEMT外延片上设置源电极；
[0025](5)在衬底背面制作漏电极，并进行欧姆接触退火；
[0026](6)通过F离子注入对步骤(5)所形成的器件进行器件隔离，形成离子注入隔离区；
[0027](7)器件隔离完成以后，在器件上制作栅电极。
[0028]在一更为具体的实施方式之中，所述利记博彩app还可包括:
[0029](I)在衬底上沉积获得电流阻挡层，经过有机清洗、旋涂粘附剂、涂胶、显影、ICP刻蚀形成小周期电流导通通孔区、大周期加速愈合通孔区掩膜；
[0030](2)在图形化衬底外延片上首先沉积一层愈合本征GaN层，然后生长AIGaN/GaNHEMT形成二维电子气，生长完成垂直结构AIGaN/GaN HEMT结