本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET及其制備方法。

背景技術(shù)：

電力電子技術(shù)隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，作為能源轉(zhuǎn)換的重要組成部分逐漸在工業(yè)生產(chǎn)、電力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸、國(guó)防軍事、新能源系統(tǒng)以及日常生活等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。作為電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)和核心，功率器件的性能對(duì)提升整體系統(tǒng)效率有重要的作用，主要應(yīng)用在諸如變頻、升降壓、整流逆變和功率矯正等主電路中。其中適用于高溫、高頻高壓、高輻射等極端環(huán)境的功率器件更引人關(guān)注和研究，寬禁帶材料如SiC、GaN等得到了眾多科學(xué)家的研究和關(guān)注，寬禁帶材料的應(yīng)用得到了充分的發(fā)展。目前，以寬禁帶材料為基底的功率器件已經(jīng)逐步走向應(yīng)用，日漸開(kāi)始取代以Si為基底的功率器件。隨著深空探測(cè)、深層油氣勘探、超高壓電能轉(zhuǎn)換、高速機(jī)車驅(qū)動(dòng)和核能開(kāi)發(fā)等極端環(huán)境下的應(yīng)用需求，Si基功率器件已無(wú)法滿足高功率、高頻和高溫等要求，此外Si基功率器件較大的導(dǎo)通電阻也大大降低了系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率，對(duì)于高性能大功率器件的需求愈發(fā)迫切。

有目前將寬禁帶材料4H-SiC、6H-SiC等應(yīng)用于MOS功率器件已較為普遍，部分已投入商業(yè)應(yīng)用，大幅提高了器件的耐壓、反向擊穿電場(chǎng)，更適于高溫、高壓和高頻高輻射等極端環(huán)境，器件可靠性提高，但是由于4H-SiC、6H-SiC單晶的制備工藝復(fù)雜，成本高昂限制了該材料的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET及其制備方法。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的制備方法，包括：

選取β-Ga₂O₃襯底；

在所述β-Ga₂O₃襯底表面生長(zhǎng)同質(zhì)外延層并在所述同質(zhì)外延層表面進(jìn)行離子注入形成N型摻雜區(qū)；

在所述N型摻雜區(qū)表面采用離子注入工藝形成P阱區(qū)；

在所述P阱區(qū)表面位置處采用刻蝕工藝在所述β-Ga₂O₃襯底內(nèi)形成U型槽；

在所述U型槽內(nèi)制備柵介質(zhì)層及柵電極；

在所述β-Ga₂O₃襯底異于所述P阱區(qū)的上表面位置處制備源電極，并在所述β-Ga₂O₃襯底的下表面制作漏電極，最終形成所述U型柵MOSFET。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述β-Ga₂O₃襯底表面生長(zhǎng)同質(zhì)外延層并在所述同質(zhì)外延層表面進(jìn)行離子注入形成N型摻雜區(qū)，包括：

利用分子束外延工藝，在所述β-Ga₂O₃襯底表面生長(zhǎng)β-Ga₂O₃材料以形成所述同質(zhì)外延層；

利用離子注入工藝在所述同質(zhì)外延層表面注入Sn、Si或Al離子以在所述同質(zhì)外延層上表面形成一定厚度的所述N型摻雜區(qū)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述N型摻雜區(qū)表面采用離子注入工藝形成P阱區(qū)，包括：

采用第一掩膜版，在所述N型摻雜區(qū)表面的中心位置處利用離子注入工藝注入Cu離子或者N、Zn共摻雜離子形成所述P阱區(qū)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述P阱區(qū)表面位置處采用刻蝕工藝在所述β-Ga₂O₃襯底內(nèi)形成U型槽，包括：

采用第二掩膜板，采用Cl₂或BCl₃作為刻蝕氣體，對(duì)所述P阱區(qū)表面利用等離子體刻蝕工藝或者反應(yīng)離子刻蝕工藝進(jìn)行刻蝕形成所述U型槽。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述U型槽內(nèi)制備柵介質(zhì)層及柵電極，包括：

采用第二掩膜板，利用磁控濺射工藝在所述U型槽表面濺射Al₂O₃材料形成所述柵介質(zhì)層；

采用第三掩膜板，利用磁控濺射工藝在所述U型槽內(nèi)濺射Ti/Au疊層雙金屬材料形成所述柵電極。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用磁控濺射工藝在所述U型槽表面濺射Al₂O₃材料，包括：

采用Al材料作為靶材，以氬氣和氧氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作頻率為250～350W的條件下，在所述U型槽表面濺射形成所述Al₂O₃材料。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用磁控濺射工藝在所述U型槽內(nèi)濺射Ti/Au疊層雙金屬材料，包括：

利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在所述U型槽的柵介質(zhì)層表面濺射形成所述Ti材料；

利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在所述U型槽的所述Ti材料表面濺射形成所述Au材料，最終形成所述Ti/Au疊層雙金屬材料。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述β-Ga₂O₃襯底異于所述P阱區(qū)的上表面位置處制備源電極，并在所述β-Ga₂O₃襯底的下表面制作漏電極，包括：

采用第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述β-Ga₂O₃襯底表面濺射Ti材料；

采用所述第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述Ti材料表面濺射Au材料；

在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障拢每焖贌嵬嘶鸸に囘M(jìn)行退火，形成所述源電極；

利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在所述β-Ga₂O₃襯底下表面濺射Ti材料；

利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在所述Ti材料表面濺射Au材料；

在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障?，利用快速熱退火工藝進(jìn)行退火，形成所述漏電極。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述β-Ga₂O₃襯底異于所述P阱區(qū)的上表面位置處制備源電極，并在所述β-Ga₂O₃襯底的下表面制作漏電極，包括：

采用第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述β-Ga₂O₃襯底表面濺射Ti材料；

采用所述第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述Ti材料表面濺射Au材料；

利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在所述β-Ga₂O₃襯底下表面濺射Ti材料；

利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在所述Ti材料表面濺射Au材料；

在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障?，利用快速熱退火工藝進(jìn)行退火，形成所述源電極和所述漏電極。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET，其中，所述U型柵MOSFET由上述實(shí)施例中任一所述的方法制備形成。

本發(fā)明實(shí)施例的MOSFET采用新型的U型柵電極結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可有效克服常規(guī)MOSFET功率器件導(dǎo)通電阻較高的缺點(diǎn)，有效降低其導(dǎo)通電阻；此外本發(fā)明將Ga₂O₃材料應(yīng)用于該U型柵結(jié)構(gòu)的襯底及同質(zhì)外延層，發(fā)揮其優(yōu)良的材料特性，可大幅提高該MOSFET功率器件的耐壓和反向擊穿電壓，在降低導(dǎo)通電阻的同時(shí)大幅提高功率器件的性能以及器件可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的截面示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的俯視示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的制備方法流程示意圖；

圖4a-圖4i為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的制備方法示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第二掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第三掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第四掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例一

請(qǐng)參見(jiàn)圖1及圖2，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的截面示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的俯視示意圖。本發(fā)明的U型柵MOSFET包括：襯底1、同質(zhì)外延層2、N型摻雜區(qū)3、P阱區(qū)4、漏電極5、源電極6、柵氧化層7、柵電極8組成。

所述襯底為摻雜濃度在10¹⁸-10¹⁹cm^-3、摻雜元素為Sn、Si、Al等元素的N型β-Ga₂O₃(-201)、N型β-Ga₂O₃(010)或N型β-Ga₂O₃(001)材料；所述同質(zhì)外延層為與襯底材料摻雜元素相同的β-Ga₂O₃，摻雜濃度10¹⁵cm^-3量級(jí)；在所述N型摻雜區(qū)摻雜元素可為Sn、Si、Al等元素，摻雜濃度10¹⁸cm^-3量級(jí)；所述P阱區(qū)摻雜元素為Cu或N、Zn共摻雜，摻雜濃度10¹⁹cm^-3量級(jí)；所述柵氧化層為HfO₂、Al₂O₃、TiO₂、La₂O₃等高介電常數(shù)材料；所述源漏電極為Au、Al、Ti、Sn、Ge、In、Ni、Co、Pt、W、Mo、Cr、Cu、Pb等金屬材料、包含這些金屬中2種以上合金或ITO等導(dǎo)電性化合物形成。另外，可以具有由不同的2種及以上金屬構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)，例如Al/Ti。所述U型柵電極為Au、Al、Ti、Sn、Ge、In、Ni、Co、Pt、W、Mo、Cr、Cu、Pb等金屬材料、包含這些金屬中2種以上合金或ITO等導(dǎo)電性化合物形成。另外，可以具有由不同的2種以上金屬構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)，例如Al/Ti。

寬禁帶材料Ga₂O₃由于其遠(yuǎn)超SiC的禁帶寬度(4.7-4.9eV)，理論擊穿電場(chǎng)高達(dá)8MV/cm，應(yīng)用于功率器件的潛力極大，可有效提高擊穿電壓。大尺寸Ga₂O₃單晶的制備工藝已成熟，單晶襯底的制備成本低于寬禁帶材料SiC、GaN，因此將Ga₂O₃材料應(yīng)用于功率MOSFET器件可提高器件性能，如耐壓、反向擊穿電壓，并且降低器件制備的成本。

請(qǐng)參見(jiàn)圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的制備方法流程示意圖。該方法包括如下步驟：

步驟1、選取β-Ga₂O₃襯底；

步驟2、在所述β-Ga₂O₃襯底表面生長(zhǎng)同質(zhì)外延層并在所述同質(zhì)外延層表面進(jìn)行離子注入形成N型摻雜區(qū)；

步驟3、在所述N型摻雜區(qū)表面采用離子注入工藝形成P阱區(qū)；

步驟4、在所述P阱區(qū)表面位置處采用刻蝕工藝在所述β-Ga₂O₃襯底內(nèi)形成U型槽；

步驟5、在所述U型槽內(nèi)制備柵介質(zhì)層及柵電極；

步驟6、在所述β-Ga₂O₃襯底異于所述P阱區(qū)的上表面位置處制備源電極，并在所述β-Ga₂O₃襯底的下表面制作漏電極，最終形成所述U型柵MOSFET。

對(duì)于步驟2，可以包括：

步驟21、利用分子束外延工藝，在所述β-Ga₂O₃襯底表面生長(zhǎng)β-Ga₂O₃材料以形成所述同質(zhì)外延層；

步驟22、利用離子注入工藝在所述同質(zhì)外延層表面注入Sn、Si或Al離子以在所述同質(zhì)外延層上表面形成一定厚度的所述N型摻雜區(qū)。

對(duì)于步驟3，可以包括：

采用第一掩膜版，在所述N型摻雜區(qū)表面的中心位置處利用離子注入工藝注入Cu離子或者N、Zn共摻雜離子形成所述P阱區(qū)。

對(duì)于步驟4，可以包括：

采用第二掩膜板，采用Cl₂或BCl₃作為刻蝕氣體，對(duì)所述P阱區(qū)表面利用等離子體刻蝕工藝或者反應(yīng)離子刻蝕工藝進(jìn)行刻蝕形成所述U型槽。

對(duì)于步驟5，可以包括：

步驟51、采用第二掩膜板，利用磁控濺射工藝在所述U型槽表面濺射Al₂O₃材料形成所述柵介質(zhì)層；

步驟52、采用第三掩膜板，利用磁控濺射工藝在所述U型槽內(nèi)濺射Ti/Au疊層雙金屬材料形成所述柵電極。

對(duì)于步驟51，可以包括：

采用Al材料作為靶材，以氬氣和氧氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作頻率為250～350W的條件下，在所述U型槽表面濺射形成所述Al₂O₃材料。

對(duì)于步驟52，可以包括：

利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在所述U型槽的柵介質(zhì)層表面濺射形成所述Ti材料；利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在所述U型槽內(nèi)的所述Ti材料表面濺射形成所述Au材料，最終形成所述Ti/Au疊層雙金屬材料。

對(duì)于步驟6，其中一種方式，可以包括：

步驟61、采用第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述β-Ga₂O₃襯底表面濺射Ti材料；

步驟62、采用所述第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述Ti材料表面濺射Au材料；

步驟63、在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障?，利用快速熱退火工藝進(jìn)行退火，形成所述源電極；

步驟64、利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在所述β-Ga₂O₃襯底下表面濺射Ti材料；

步驟65、利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在所述Ti材料表面濺射Au材料；

在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障?，利用快速熱退火工藝進(jìn)行退火，形成所述漏電極。

可選地，對(duì)于步驟六，另一種方式可以包括：

采用第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述β-Ga₂O₃襯底表面濺射Ti材料；

采用所述第四掩膜板，利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在異于所述P阱區(qū)的所述Ti材料表面濺射Au材料；

利用磁控濺射工藝，以Ti材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為100W的條件下，在所述β-Ga₂O₃襯底下表面濺射Ti材料；

利用磁控濺射工藝，以Au材料作為靶材，以氬氣作為濺射氣體通入濺射腔體中，在工作功率為20W-100W的條件下，在所述Ti材料表面濺射Au材料；

在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障拢每焖贌嵬嘶鸸に囘M(jìn)行退火，形成所述源電極和所述漏電極。

本發(fā)明實(shí)施例，首次提出了關(guān)于Ga₂O₃材料的新型U型柵MOSFET功率器件的制備方法。通過(guò)制備U型結(jié)構(gòu)的柵極結(jié)構(gòu)，可有效克服常規(guī)MOSFET功率器件導(dǎo)通電阻較高的缺點(diǎn)，有效降低其導(dǎo)通電阻；另外，將Ga₂O₃材料應(yīng)用于該U型柵結(jié)構(gòu)的襯底及同質(zhì)外延層，發(fā)揮其優(yōu)良的材料特性，可大幅提高該MOSFET功率器件的耐壓和反向擊穿電壓，在降低導(dǎo)通電阻的同時(shí)大幅提高功率器件的性能以及器件可靠性。

實(shí)施例二

請(qǐng)一并參見(jiàn)圖4a-圖4i及圖5至圖8，圖4a-圖4h為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于Ga₂O₃材料的U型柵MOSFET的制備方法示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第二掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第三掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第四掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)本發(fā)明的U型柵MOSFET的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如下：

步驟1：請(qǐng)參見(jiàn)圖4a，準(zhǔn)備β-Ga₂O₃襯底1，襯底摻雜濃度在10¹⁸-10¹⁹cm^-3，厚度在200μm-600μm，對(duì)襯底進(jìn)行預(yù)處理清洗。

襯底選用β-Ga₂O₃理由：新興寬禁帶半導(dǎo)體材料，由于其遠(yuǎn)超SiC、GaN的禁帶寬度(4.7-4.9eV)、理論擊穿電場(chǎng)(8MV/cm)和相對(duì)SiC、GaN襯底價(jià)格低廉，有效地改善該功率器件的器件性能。

對(duì)襯底先進(jìn)行有機(jī)清洗，第一步甲醇浸泡3min，第二步丙酮浸泡3min，第三步甲醇浸泡3min，第四步去離子水沖洗3min，第五步流動(dòng)去離子水清洗5min；

對(duì)襯底進(jìn)行酸清洗，第一步去離子水浸泡并加熱到90℃，第二步用去離子水：30％過(guò)氧化氫：96％濃硫酸＝1:1:4比例配制SPM溶液，SPM溶液浸泡5min，第二步或者用30％過(guò)氧化氫：98％濃硫酸＝1:3比例配制Piranha溶液，Piranha溶液浸泡1min，第三步去離子水浸泡并加熱到90℃，之后冷卻到室溫。

步驟2：請(qǐng)參見(jiàn)圖4b，在步驟1所準(zhǔn)備的β-Ga₂O₃襯底1上表面進(jìn)行分子束外延和離子注入形成同質(zhì)外延層2，外延層厚度在5～10um，注入離子可為Sn、Si、Al，摻雜濃度在10¹⁵cm^-3量級(jí)。

步驟3：請(qǐng)參見(jiàn)圖4c，在步驟2所準(zhǔn)備的同質(zhì)外延層上面部分區(qū)域進(jìn)行分子束外延和離子注入形成N⁺重?fù)诫s區(qū)3(即N型摻雜區(qū))，N⁺重?fù)诫s區(qū)厚度在0.3～0.5um，注入離子可為Sn、Si、Al等，摻雜濃度在10¹⁸cm^-3量級(jí)。

步驟4：請(qǐng)參見(jiàn)圖4d及圖5，在步驟3所準(zhǔn)備的N⁺重?fù)诫s區(qū)中央部分區(qū)域使用第一光刻掩膜版進(jìn)行離子注入形成P阱區(qū)4，P阱區(qū)深度在0.7～1um，注入離子可為Cu或N、Zn共摻雜，摻雜濃度在1×10¹⁹～1×10²⁰cm^-3。

步驟5：請(qǐng)參見(jiàn)圖4e及圖6，在步驟4所準(zhǔn)備的P阱區(qū)中間使用第二光刻掩膜版進(jìn)行等離子體刻蝕或反應(yīng)離子刻蝕形成U型區(qū)，采用的刻蝕氣體Cl₂或BCl₃；

步驟6：請(qǐng)參見(jiàn)圖4f及圖6，在步驟5所準(zhǔn)備的U型區(qū)上使用第二光刻掩膜版，通過(guò)磁控濺射生長(zhǎng)Al₂O₃柵氧化層7；

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的鋁靶材，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的O₂和Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為250W～350W的條件下，制備靠近源端的柵氧化層Al₂O₃，柵氧化層厚度為40nm～100nm。

柵氧化層可選用HfO₂或La₂O₃或TiO₂材料替代。但替代后磁控濺射得更換靶材和濺射功率等工藝參數(shù)。

步驟7：請(qǐng)參見(jiàn)圖4g及圖6，在步驟5所準(zhǔn)備的U型區(qū)上使用第三光刻掩膜版，通過(guò)磁控濺射生長(zhǎng)Ti/Au疊層雙金屬的柵電極8；

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的鈦，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為100W的條件下，制備鈦材料，電極厚度為20nm～30nm。

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的金，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W～100W的條件下，制備金材料，電極厚度為200nm～300nm。

柵電極的金屬可選Au、Al、Ti等不同元素及其組成的2層結(jié)構(gòu)，源漏電極可選用Al\Ti\Ni\Ag\Pt等金屬替代。其中Au\Ag\Pt化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；Al\Ti\Ni成本低。

步驟8：請(qǐng)參見(jiàn)圖4h，在步驟3所準(zhǔn)備的N⁺重?fù)诫s區(qū)上表面使用第三光刻掩膜版，通過(guò)磁控濺射生長(zhǎng)Ti/Au疊層雙金屬的源電極6。

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的鈦，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為100W的條件下，制備鈦柵電極，電極厚度為20nm～30nm。

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的金，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W～100W的條件下，制備金源電極，電極厚度為200nm～300nm。濺射完成后進(jìn)行快速熱退火形成歐姆接觸，在氮?dú)饣驓鍤猸h(huán)境下，500℃退火3min。

柵電極的金屬可選Au、Al、Ti等不同元素及其組成的2層結(jié)構(gòu)，源漏電極可選用Al、Ti、Ni、Ag、Pt等金屬替代。其中Au、Ag、Pt化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；Al、Ti、Ni成本低。

步驟9：請(qǐng)參見(jiàn)圖4i，在步驟1所準(zhǔn)備的β-Ga₂O₃襯底下表面磁控濺射生長(zhǎng)Ti/Au疊層雙金屬的漏電極5。

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的鈦，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為100W的條件下，制備鈦漏電極，電極厚度為20nm～30nm。

濺射靶材選用質(zhì)量比純度>99.99％的金，以質(zhì)量百分比純度為99.999％的Ar作為濺射氣體通入濺射腔，濺射前，用高純氬氣對(duì)磁控濺射設(shè)備腔體進(jìn)行5分鐘清洗，然后抽真空。在真空度為6×10^-4～1.3×10^-3Pa、氬氣流量為20～30cm³/秒、靶材基距為10cm和工作功率為20W～100W的條件下，制備金漏電極，電極厚度為200nm～300nm。濺射完成后進(jìn)行快速熱退火形成歐姆接觸，在氮?dú)饣驓鍤猸h(huán)境下，500℃退火3min。

漏電極的金屬可選Au、Al、Ti等不同元素及其組成的2層結(jié)構(gòu)，源漏電極可選用Al\Ti\Ni\Ag\Pt等金屬替代。其中Au\Ag\Pt化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；Al\Ti\Ni成本低。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。