專利名稱::絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明屬于微電子
技術(shù)領(lǐng)域:
,涉及半導(dǎo)體器件,特別是基于III-V族化合物半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,可作為微波、毫米波通訊系統(tǒng)以及雷達(dá)系統(tǒng)的基本器件。
背景技術(shù):
:業(yè)內(nèi)周知,由m族元素和v族元素所組成的半導(dǎo)體材料,即ni-v族化合物半導(dǎo)體材料,如氮化鎵(GaN)基、砷化鎵(GaAs)基、磷化銦(InP)基等半導(dǎo)體材料,它們的禁帶寬度往往差異較大,因此人們通常利用這些m-v族化合物半導(dǎo)體材料形成各種異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。由于在異質(zhì)結(jié)中異質(zhì)結(jié)界面兩側(cè)的in-v族化合物半導(dǎo)體材料的禁帶寬度存在較大的差異,使得這些異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)具有一個(gè)共同特點(diǎn)在異質(zhì)結(jié)界面附近產(chǎn)生一個(gè)量子勢(shì)井。對(duì)于由III-V族化合物半導(dǎo)體材料所組成的異質(zhì)結(jié),人們通過對(duì)材料進(jìn)行摻雜,或者利用材料的極化效應(yīng)等特性,可以在量子勢(shì)井中產(chǎn)生高濃度的二維電子氣,這種二維電子氣由大量的電荷載流子構(gòu)成。另外由于這種二維電子氣被束縛在量子勢(shì)井中,實(shí)現(xiàn)了載流子與電離雜質(zhì)在空間上的分離,減少了電離雜質(zhì)對(duì)載流子的庫(kù)侖力作用,消除了電離散射中心的影響,從而大大提高了載流子的遷移率。這種高濃度二維電子氣和高載流子遷移率,使得ni-v族化合物半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)具有良好的電特性。基于m-v族化合物半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)制作而成的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,繼承了m-v族化合物半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)的優(yōu)點(diǎn),如高載流子濃度、高載流子遷移率、高工作頻率、大功率及耐高溫等特性,可以廣泛應(yīng)用于微波、毫米波通訊系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域,因此該類器件自從誕生之日起便成為眾多研究者研究的熱點(diǎn)。1980年,TakashiMimura等人報(bào)道成功研制出了第一只AlGaAs/GaAs異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,參見Anewfield-effecttransistorwithselectivelydopedGaAs/n-AlxGa"xAsheterostructures,JapaneseJournalofAppliedPhysics,Vol.19,No.5,pp.L225-L227,May1980。1993年,Khan等人報(bào)道成功研制出了第一只AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)高電子遷移率晶體管,也是一種異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,參見HighelectronmobilitytransistorbasedonaGaN-AlxGa,—xNheterojunction,AppliedPhysicsLetters,Vol.63,No.9,pp.1214-1215,August1993。隨著對(duì)器件研究的深入,人們對(duì)基于m-v族化合物半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究不斷取得新的突破。然而,異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管工作時(shí)勢(shì)壘層耗盡區(qū)中的電場(chǎng)線的分布并不均勻,柵極靠近漏極一側(cè)的邊緣往往收集大部分的電場(chǎng)線,因此該處的電場(chǎng)相當(dāng)高。此處的高電場(chǎng)會(huì)使得柵極泄漏電流增大,容易導(dǎo)致器件發(fā)生雪崩擊穿,使其實(shí)際擊穿電壓偏小,從而導(dǎo)致該類器件的高擊穿電壓和大功率等優(yōu)勢(shì)不能充分發(fā)揮。另外,器件的柵極泄露電流增大會(huì)導(dǎo)致其可靠性變差。為了提高異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的擊穿電壓,充分發(fā)揮其輸出功率高的優(yōu)勢(shì),有研究者采用場(chǎng)板結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),其結(jié)構(gòu)如圖l所示。該結(jié)構(gòu)的基本原理是利用場(chǎng)板增加了耗盡區(qū)的面積,提高了耗盡區(qū)可以承擔(dān)的漏源電壓,從而增大了器件的擊穿電壓;同時(shí),利用場(chǎng)板對(duì)勢(shì)壘層耗盡區(qū)中電場(chǎng)線的分布進(jìn)行調(diào)制,減小了柵極泄露電流。在異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中采用場(chǎng)板結(jié)構(gòu)后,會(huì)在場(chǎng)板下方形成新的耗盡區(qū),即高阻區(qū),增加了柵極與漏極之間勢(shì)壘層中耗盡區(qū)的面積,使得耗盡區(qū)可以承擔(dān)更大的漏源電壓,從而增大了器件的擊穿電壓。在異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中采用場(chǎng)板結(jié)構(gòu),可以將部分原本收集在柵極靠近漏極一側(cè)的邊緣的電場(chǎng)線收集到場(chǎng)板上,尤其是場(chǎng)板靠近漏極一側(cè)的邊緣,結(jié)果在柵極靠近漏極一側(cè)的邊緣和場(chǎng)板靠近漏極一側(cè)的邊緣分別出現(xiàn)一個(gè)電場(chǎng)峰值,從而減少了柵極靠近漏極一側(cè)的邊緣所收集的電場(chǎng)線,降低了該處的電場(chǎng),減小了柵極泄露電流。1998年,K.Asano等人報(bào)道了采用柵場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,獲得了較高的器件擊穿電壓和較好的功率性能,參見NovelhighpowerAlGaAs-GaAsHFETw池afield-modulatingplateoperatedat35Vdrainvoltage,InternationalElectronDevicesMeetingTechnicalDigest,pp.59-62,December1998。而為了進(jìn)一步減小采用柵場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極泄漏電流,提高器件柵極的偏置,增加器件的飽和輸出電流,同時(shí)獲得穩(wěn)定的高輸出功率,一些研究者提出采用絕緣柵型的柵場(chǎng)板結(jié)構(gòu)。2005年,V.Adivarahan等人報(bào)道了采用柵場(chǎng)板的GaN-AlGaNMOS異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,也是一種絕緣柵型柵場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,進(jìn)一步減小了柵極泄漏電流,獲得了相當(dāng)高的穩(wěn)定輸出功率,參見StableCWOperationofField-PlatedGaN-AlGaNMOSHFETsat19W/mm,IEEEElectronDeviceLetters,Vol.26,No.8,pp.535-537,August2005。然而,由于柵場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的柵場(chǎng)板與二維電子氣溝道之間會(huì)產(chǎn)生附加電容,該電容會(huì)疊加進(jìn)器件的柵漏及饋電容中,使得柵漏反饋電容增大,導(dǎo)致器件的功率特性和頻率特性衰減,周時(shí)造成器件的不穩(wěn)定性大大增加,器件采用場(chǎng)板的優(yōu)勢(shì)并沒有充分體現(xiàn),因此一些研究者提出了采用源場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。2004年,Y.-F.Wu等人報(bào)道了采用源場(chǎng)板的高電子遷移率晶體管,也是一種源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,通過輸出調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)消除了場(chǎng)板所引入的附加電容,在較高的頻率下獲得了很高的功率增益、輸出功率禾B功率附力B效率,參見High-gainmicrowaveGaNHEMTswithsource-terminatedfield-plates,IEEEInternationalElectronDevicesMeetingTechnicalDigest,pp.1078-1079,December2004。由于單層場(chǎng)板提高異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的擊穿電壓的能力非常有限,因此為了進(jìn)一步提高器件的擊穿電壓和功率特性,同時(shí)兼顧器件的頻率特性,一些研究者在異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中采用了各種復(fù)雜的場(chǎng)板結(jié)構(gòu),而堆層場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的是目前最常用和最有效的一種結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)通過增加堆層場(chǎng)板的個(gè)數(shù)可以持續(xù)地增加器件的擊穿電壓。2005年,YujiArido等人報(bào)道了采用柵場(chǎng)板和源場(chǎng)板的高電子遷移率晶體管,也是一種異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,有效地減小了器件的柵漏反饋電容,獲得了非常高的擊穿電壓、輸出功率及線性增益,參見NovelAlGaN/GaNdual-field-plateFETwkhhighgain,increasedlinearityandstability,IEEEInternationalElectronDevicesMeetingTechnicalDigest,pp.576-579,December2005。但是采用堆層場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作工藝比較復(fù)雜,每增加一層場(chǎng)板都需要多加光刻、淀積金屬、淀積絕緣介質(zhì)材料、剝離、清洗等工藝步驟,而且要使各層場(chǎng)板下面所淀積的絕緣介質(zhì)材料具有合適的厚度,必須進(jìn)行繁瑣的工藝調(diào)試,因此大大增加了器件制造的難度,降低了器件的成品率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述己有技術(shù)的不足,提供一種制造工藝簡(jiǎn)單、可靠性好和擊穿龜壓高的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,以實(shí)現(xiàn)高輸出功率和高成品率。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的器件結(jié)構(gòu)采用任何m-v族化合物半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)自下而上包括襯底、過渡層、勢(shì)壘層、源極、漏極、絕緣介質(zhì)層、絕緣柵極、鈍化層、源場(chǎng)板和保護(hù)層,該源場(chǎng)板位于鈍化層上,且與源極電氣連接,其中,在自源場(chǎng)板到漏極方向的鈍化層上淀積有n個(gè)浮空?qǐng)霭?,nd,與源場(chǎng)板共同形成加長(zhǎng)的復(fù)合源場(chǎng)板結(jié)構(gòu)。所述的每個(gè)浮空?qǐng)霭宕笮∠嗤?,相互?dú)立,且與源場(chǎng)板的厚度一樣。所述的相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距按照浮空?qǐng)霭迮帕凶栽磮?chǎng)板到漏極方向的個(gè)數(shù)依次遞增,是以源場(chǎng)板與其最鄰近的浮空?qǐng)霭逯g的距離為起始點(diǎn),該距離為0.05~3^im。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的制作絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法,包括如下過程選擇藍(lán)寶石或碳化硅或硅或其它外延襯底材料作為襯底,在襯底上外延III-V族化合物半導(dǎo)體材料的過渡層作為器件的工作區(qū);在過渡層上淀積m-v族化合物半導(dǎo)體材料的勢(shì)壘層;在勢(shì)壘層上制作掩膜,并在勢(shì)壘層上的兩端淀積金屬,再在N2氣氛中進(jìn)行快速熱退火,分別制作源極和漏極;分別在源極和漏極的上部及勢(shì)壘層上的其它區(qū)域淀積絕緣介質(zhì)層;在絕緣介質(zhì)層上制作掩膜,并在源極和漏極之間的絕緣介質(zhì)層上淀積金屬,制作絕緣柵極;分別在絕緣柵極的上部及絕緣介質(zhì)層上的其它區(qū)域淀積鈍化層;在鈍化層上制作掩膜,利用該掩膜在源極與漏極之間的鈍化層上淀積金屬,以制作厚度均為(U59iam的源場(chǎng)板及n個(gè)浮空?qǐng)霭?,r^l,并將源場(chǎng)板與源極電氣連接;淀積保護(hù)層,即用絕緣介質(zhì)材料分別覆蓋源場(chǎng)板及各浮空?qǐng)霭宓耐鈬鷧^(qū)域。本發(fā)明器件與采用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管比較具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明由于采用浮空?qǐng)霭褰Y(jié)構(gòu),使器件在處于工作狀態(tài)尤其是處于關(guān)態(tài)的工作狀態(tài)時(shí),在源場(chǎng)板與其最鄰近的浮空?qǐng)霭逯g,以及在各個(gè)浮空?qǐng)霭灞舜酥g都存在電容耦合作用,于是電勢(shì)從源場(chǎng)板到最靠近漏極一側(cè)的浮空?qǐng)霭逯饾u升高,從而大大增加了絕緣柵極與漏極之間勢(shì)壘層中的耗盡區(qū),即高阻區(qū)的面積,使得此耗盡區(qū)能夠承擔(dān)更大的漏源電壓,從而大大提高了器件的擊穿電壓。2.本發(fā)明由于采用浮空?qǐng)霭褰Y(jié)構(gòu),使器件勢(shì)壘層耗盡區(qū)中電場(chǎng)線的分布得到了更強(qiáng)的調(diào)制,器件中絕緣柵極靠近漏極一側(cè)的邊緣、源場(chǎng)板與其最鄰近的浮空?qǐng)霭逯g、各個(gè)浮空?qǐng)霭灞舜酥g以及最靠近漏極的浮空?qǐng)霭宓目拷O一側(cè)的邊緣都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)峰值,而且通過調(diào)整源場(chǎng)板與其最鄰近的浮空?qǐng)霭逯g的距離以及各個(gè)浮空?qǐng)霭灞舜酥g的距離,可以使得上述各個(gè)電場(chǎng)峰值相等且小于m-v族化合物半導(dǎo)體材料的擊穿電場(chǎng),從而大大減少了絕緣柵極靠近漏極一側(cè)的邊緣所收集的電場(chǎng)線,有效降低了該處的電場(chǎng),大大減小了柵極泄露電流,顯著增強(qiáng)了器件的可靠性。3.本發(fā)明由于采用絕緣柵型結(jié)構(gòu),進(jìn)一步減小了器件的柵極泄漏電流,有效提高了器件柵極的偏置,增加了器件的飽和輸出電流。4.本發(fā)明器件結(jié)構(gòu)中由于源場(chǎng)板和各浮空?qǐng)霭逦挥谕粚逾g化層上,且只有一層,因此只需要一步工藝便可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)源場(chǎng)板與各浮空?qǐng)霭宓闹谱?,避免了傳統(tǒng)的堆層場(chǎng)板結(jié)構(gòu)所帶來的工藝復(fù)雜化問題,大大提高了器件的成品率。仿真結(jié)果表明,本發(fā)明器件的擊穿電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于釆用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的擊穿電壓。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容和效果。圖1是采用傳統(tǒng)柵場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)圖;圖2是本發(fā)明絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)圖;圖3是本發(fā)明絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作流程圖;圖4是對(duì)傳統(tǒng)器件及本發(fā)明器件仿真所得的勢(shì)壘層中電場(chǎng)曲線圖;圖5是對(duì)傳統(tǒng)器件及本發(fā)明器件仿真所得的擊穿曲線圖。具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D2,本發(fā)明絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管是基于m-v族化合物半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)自下而上為襯底l、過渡層2、勢(shì)壘層3、絕緣介質(zhì)層6、鈍化層8與保護(hù)層ll。其中,勢(shì)壘層3上的兩端分別為源極4和漏極5。絕緣介質(zhì)層6位于源極4和漏極5的上部及勢(shì)壘層3上的其它區(qū)域,絕緣柵極7位于源極與漏極之間的絕緣介質(zhì)層6上部。鈍化層8位于絕緣柵極7的上部及絕緣介質(zhì)層6上的其它區(qū)域。在鈍化層8上制作有源場(chǎng)板9及n個(gè)浮空?qǐng)霭?0,n21,它們共同形成加長(zhǎng)的復(fù)合源場(chǎng)板結(jié)構(gòu)。這些浮空?qǐng)霭迮c源場(chǎng)板位于同一層鈍化層上,第一個(gè)浮空?qǐng)霭迮c源場(chǎng)板之間的距離Sl為0.053pm,相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距不同,即按照浮空?qǐng)霭鍌€(gè)數(shù)自源場(chǎng)板到漏極方向逐漸增大,且相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距均大于Sl。各浮空?qǐng)霭?0的大小相同,沿著平行于源場(chǎng)板寬度的方向放置,不與任何電極或者金屬接觸,處于相互獨(dú)立的浮空狀態(tài)。源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度LO為0.212pm,每個(gè)浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度Ll均為0.212pm。保護(hù)層11位于源場(chǎng)板9及各浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域。源場(chǎng)板9與源極4電氣連接。上述器件的襯底1可以為藍(lán)寶石、碳化硅、硅或其它外延襯底材料;過渡層2由若干層相同或不同的III-V族化合物半導(dǎo)體材料組成,其厚度為15pm;勢(shì)壘層3由若干層相同或不同的m-V族化合物半導(dǎo)體材料組成,其厚度為1050nm;絕緣介質(zhì)層6可以為Si02、SiN、A1203、Sc203、Hf02、Ti02或其它絕緣介質(zhì)材料,其厚度為l-100nm;鈍化層8可以為Si02、SiN、A1203、Sc203、Hf02、Ti02或其它絕緣介質(zhì)材料,其厚度為0,03~0.8nm;保護(hù)層11可以為Si02、SiN、A1203、Sc203、Hf02、Ti02或其它絕緣介質(zhì)材料,其厚度為0.2~9.5pm;源場(chǎng)板9及n個(gè)浮空?qǐng)霭?0采用兩層或三層金屬層的組合,其厚度均為0.15~9(im。參照?qǐng)D3,本發(fā)明制作絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的過程如下步驟l,在襯底1上外延過渡層2作為器件的工作區(qū),如圖3a。選擇一襯底l,該襯底材料可以為藍(lán)寶石、碳化硅、硅或其它外延襯底材料,并在其上外延厚度為l5pm的I11-V族化合物半導(dǎo)體材料過渡層2作為器件的工作區(qū),該過渡層材料由若干層相同或不同的m-V族化合物半導(dǎo)體材料組成,如僅由GaN材料組成,或自下而上由A1N和GaN兩層材料組成,或僅由GaAs材料組成。外延過渡層的方法采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)或分子束外延技術(shù)或氫化物氣相外延技術(shù)或其它可以用于外延過渡層的技術(shù)。步驟2,在過渡層2上淀積勢(shì)壘層3,如圖3b。在過渡層2上淀積厚度為1050nm的勢(shì)壘層3,該勢(shì)壘層材料由若干層相同或不同的III-V族化合物半導(dǎo)體材料組成,如僅由AlxGaLxN材料組成,或自下而上由AlxGai—xN和GaN兩層材料組成,或僅由AlxGai.xAs材料組成,0<X<1,X表示Al組分的含量。淀積勢(shì)壘層的方法采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)或分子束外延技術(shù)或氫化物氣相外延技術(shù)或其它可以用于淀積勢(shì)壘層的技術(shù)。步驟3,在勢(shì)壘層3上分別制作源極4和漏極5,如圖3c。在勢(shì)壘層3上制作掩膜,分別在其兩端淀積金屬,再在N2氣氛中進(jìn)行快速熱退火,制作源極4和漏極5,其中所淀積的金屬采用Ti/Al/Mo/Au組合,或采用其它金屬組合,金屬厚度為0.01~0.04pm/0.03~0.16nm/0.02~0.12jam/0.060.15pm。淀積金屬的方法采用電子束蒸發(fā)技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)或其它可以用于淀積金屬的技術(shù)。步驟4,淀積絕緣介質(zhì)層6,如圖3d。分別在源極4和漏極5的上部及勢(shì)壘層3上的其它區(qū)域淀積絕緣介質(zhì)層6,該絕緣介質(zhì)層材料可以采用Si02、SiN、A1203、Sc203、Hf02、Ti02或其它絕緣介質(zhì)材料,其厚度為l~100nm。淀積絕緣介質(zhì)層的方法采用化學(xué)氣相淀積技術(shù)或蒸發(fā)技術(shù)或原子層淀積技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)或分子束外延技術(shù)或其它可以用于淀積絕緣介質(zhì)層的技術(shù)。步驟5,在絕緣介質(zhì)層6上制作絕緣柵極7,如圖3e。在絕緣介質(zhì)層6上制作掩膜,并在源極和漏極之間的絕緣介質(zhì)層上淀積金屬,制作絕緣柵極7,其中所淀積的金屬采用Ni/Au金屬組合,或采用其它金屬組合,金屬厚度為0.010.04pm/0.080.4iim。淀積金屬的方法采用電子束蒸發(fā)技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)或其它可以用于淀積金屬的技術(shù)。步驟6,淀積鈍化層8,如圖3f。分別在絕緣柵極7的上部及絕緣介質(zhì)層6上的其它區(qū)域淀積鈍化層8,該鈍化層材料可以采用Si02、SiN、Al203、Sc203、Hf02、Ti02或其它絕緣介質(zhì)材料,其厚度為0.03~0.8pm。淀積鈍化層的方法采用化學(xué)氣相淀積技術(shù)或蒸發(fā)技術(shù)或原子層淀積技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)或分子束外延技術(shù)或其它可以用于淀積鈍化層的技術(shù)。步驟7,制作源場(chǎng)板9及各浮空?qǐng)霭?0,如圖3g。在鈍化層8上制作掩膜,該掩膜是按照源場(chǎng)板9與其最鄰近的浮空?qǐng)霭逯g的距離為0.053pm,且相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距按照浮空?qǐng)霭迮帕凶栽磮?chǎng)板到漏極方向的個(gè)數(shù)依次遞增的位置關(guān)系設(shè)置。利用該掩膜在鈍化層上淀積金屬厚度均為0.159pm的源場(chǎng)板9及n個(gè)浮空?qǐng)霭?0,n21。該源場(chǎng)板及各浮空?qǐng)霭宓牡矸e均采用兩層或三層的金屬層的組合,且下層金屬厚度要小于上層金屬厚度。對(duì)于兩層金屬組合采用Ti/Au或Ni/Au或Pt/Au,厚度均為0.04~0.3i_im/0.118.7nm;對(duì)于三層金屬組合采用Ti/Mo/Au或Ti/Ni/Au或Ti/Pt/Au,厚度均為0.030.2pm/0.050.8nm/0.07~8.(^m。源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度LO為0.2~12^m,每個(gè)浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度Ll均為0.2~12pm。淀積金屬的方法釆用電子束蒸發(fā)技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)或其它可以用于淀積金屬的技術(shù)。完成源場(chǎng)板及n個(gè)浮空?qǐng)霭宓闹谱骱?,將源?chǎng)板9與源極4電氣連接。步驟8,淀積保護(hù)層ll,如圖3h。在源場(chǎng)板9和n個(gè)浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域淀積保護(hù)層ll,其中保護(hù)層材料采用Si02或SiN或A1203或Sc203或Hf02或Ti02或其它絕緣介質(zhì)材料,其厚度為0.2~9.5(mi。淀積保護(hù)層的方法采用化學(xué)氣相淀積技術(shù)或蒸發(fā)技術(shù)或原子層淀積技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)或分子束外延技術(shù)或其它可以用于淀積保護(hù)層的技術(shù)。根據(jù)以上所述的器件結(jié)構(gòu)和制作方法,本發(fā)明給出以下六種實(shí)施例,但并不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例一制作襯底為藍(lán)寶石,絕緣介質(zhì)層為Si02,鈍化層為SiN,保護(hù)層為SiN,源場(chǎng)板和各浮空?qǐng)霭鍨門i/An金屬組合的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其過程是1.使用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)在藍(lán)寶石襯底1上外延厚度為1pm的未摻雜過渡層2,該過渡層自下而上由厚度分別為30nm和0.97pm的GaN材料構(gòu)成。外延下層GaN材料采用的工藝條件為溫度為528°C,壓力為60Torr,氫氣流量為4900sccm,氨氣流量為4900sccm,鎵源流量為30|amol/min;外延上層GaN材料采用的工藝條件為溫度為1020°C,壓力為60Torr,氫氣流量為4卯0sccm,氨氣流量為4900sccm,鎵源流量為140jjtmol/nikv。2.使用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)在GaN過渡層2上淀積厚度為50nm,且鋁組分為0.13的未摻雜Al。」3Gao.87N勢(shì)壘層3。采用的工藝條件為溫度為1040°C,壓力為60Torr,氫氣流量為4900sccm,氨氣流量為4900sccm,鎵源流量為20(imol/min,鋁源流量為3拜ol/min。3.在Al(U3Gao.87N勢(shì)壘層3上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在其兩端淀積金屬,再在N2氣氛中進(jìn)行快速熱退火,制作源極4和漏極5,其中所淀積的金屬為Ti/Al/Mo/Au金屬組合,金屬層厚度為0.01pm/0.03^im/0.02|am/0.06|im。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xlO—3Pa,功率范圍為200~1800W,蒸發(fā)速率小于3A/s;快速熱退火采用的工藝條件為溫度為880。C,時(shí)間為45s。4.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在源極4和漏極5的上部及Alal3Gao.87N勢(shì)壘層3上的其它區(qū)域淀積厚度為lnm的Si02絕緣介質(zhì)層6。淀積絕緣介質(zhì)層采用的工藝條件為氣體為N20及SiH4,氣體流量分別為800sccm和150sccm,溫度、RF功率和壓力分別為250。C、25W和1000mT。5.在Si02絕緣介質(zhì)層6上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極和漏極之間的絕緣介質(zhì)層上淀積金屬,制作絕緣柵極7,其中所淀積的金屬為Ni/Au金屬組合,金屬厚度為0.01^n/0.08pm。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.2xlO—3Pa,功率范圍為200700W,蒸發(fā)速率小于2A/s。6.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在絕緣柵極7的上部及絕緣介質(zhì)層6上的其它區(qū)域淀積厚度為0.03pm的SiN鈍化層8。淀積鈍化層采用的工藝條件為氣體為NH3、N2及SiH4,氣體流量分別為2.5sccm、900sccm和200sccm,溫度、RF功率和壓力分別為300°C、25W和900mT。7.在SiN鈍化層8上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極與漏極之間的鈍化層上淀積厚度為0.04pm/0.11(im的Ti/Au金屬組合,以制作源場(chǎng)板9及一個(gè)浮空?qǐng)霭?0,該源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度LO和浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度Ll均為0.2pm,源場(chǎng)板與浮空?qǐng)霭逯g的距離Sl為0.05pm。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xlO—3Pa,功率范圍為200-700W,蒸發(fā)速率小于3A/s。將源場(chǎng)板與源極電氣連接。8.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在源場(chǎng)板9和浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域淀積厚度為0.2pm的SiN保護(hù)層11。淀積保護(hù)層采用的工藝條件為氣體為NH3、N2及SiH4,氣體流量分別為2.5sccm、900sccm和200sccm,溫度、RF功率和壓力分別為300°C、25W和900mT。實(shí)施例二制作襯底為碳化硅,絕緣介質(zhì)層為SiN,鈍化層為Si02,保護(hù)層為Si02,源場(chǎng)板和各浮空?qǐng)霭鍨镹i/Au金屬組合的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其過程是1.使用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)在碳化硅襯底1上外延厚度為2.6pm的未摻雜過渡層2,該過渡層自下而上由厚度為40nm的A1N材料和厚度為2.56pm的GaN材料構(gòu)成。外延下層A1N材料采用的工藝條件為溫度為1010°(2,壓力為66Torr,氫氣流量為4600sccm,氨氣流量為4600sccm,鋁源流量為10pmol/min;外延上層GaN材料采用的工藝條件為溫度為101(fC,壓力為66Torr,氫氣流量為4600sccm,氨氣流量為4600sccm,鎵源流量為140nmol/min。2.使用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)在GaN過渡層2上淀積厚度為28nm的未摻雜勢(shì)壘層3,該勢(shì)壘層自下而上由厚度為26nm、鋁組分為0.25的Al。.25Gaa75N材料和厚度為2nm的GaN材料構(gòu)成。淀積下層AlQ.25Gao.75N材料采用的工藝條件為溫度為1040°C,壓力為66Torr,氫氣流量為4600sccm,氨氣流量為4600sccm,鎵源流量為15pmol/min,鋁源流量為5pmol/min;淀積上層GaN材料采用的工藝條件為溫度為1040°C,壓力為66Torr,氫氣流量為4600sccm,氨氣流量為4600sccm,鎵源流量為3(xmol/min。3.在勢(shì)壘層3上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在其兩端淀積金屬,再在N2氣氛中進(jìn)行快速熱退火,制作源極4和漏極5,其中所淀積的金屬為Ti/Al/Mo/Au金屬組合,金屬層厚度為0.02pm/0.12pm/0.07|_inV0.07pm。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xlO—3Pa,功率范圍為200~1800W,蒸發(fā)速率小于3A/s;快速熱退火采用的工藝條件為溫度為88(fC,時(shí)間為45s。4.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在源極4和漏極5的上部及勢(shì)壘層3上的其它區(qū)域淀積厚度為10nm的SiN絕緣介質(zhì)層6。淀積絕緣介質(zhì)層釆用的工藝條件為氣體為NH3、Nz及SiH4,氣體流量分別為2.5sccm、900sccm和200sccm,溫度、RF功率和壓力分別為300。C、25W和900mT。5.在SiN絕緣介質(zhì)層6上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極和漏極之間的絕緣介質(zhì)層上淀積金屬,制作絕緣柵極7,其中所淀積的金屬為Ni/Au金屬組合,金屬厚度為0.025pm/0.25^mi。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.2xl(T3Pa,功率范圍為200~700W,蒸發(fā)速率小于2A/s。6.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在絕緣柵極7的上部及絕緣介質(zhì)層6上的其它區(qū)域淀積厚度為0.32pm的Si02鈍化層8。淀積鈍化層采用的工藝條件為氣體為N20及SiH4,氣體流量分別為800sccm和150sccm,溫度、RF功率和壓力分別為250°C、25W和1000mT。7.在Si02鈍化層8上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極與漏極之間的鈍化層上淀積厚度為0.15lim/0.8pm的Ni/Au金屬組合,以制作源場(chǎng)板9及兩個(gè)浮空?qǐng)霭?0,該源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度LO為5.0nm,兩個(gè)浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度Ll均為4.0pm,源場(chǎng)板與第一浮空?qǐng)霭逯g的距離Sl為0.3pm,源場(chǎng)板與第二浮空?qǐng)霭逯g的距離S2為4.8pm。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xlO-3Pa,功率范圍為200-700W,蒸發(fā)速率小于3A/s。將源場(chǎng)板與源極電氣連接。8.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在源場(chǎng)板9和各浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域淀積厚度為l.(Vm的Si02保護(hù)層11。淀積保護(hù)層采用的工藝條件為氣體為N20及SiH4,氣體流量分別為800sccm和150sccm,溫度、RF功率和壓力分別為25(TC、25W和1000mT。實(shí)施例三制作襯底為硅,絕緣介質(zhì)層為SiN,鈍化層為A1203,保護(hù)層為A1203,源場(chǎng)板和各浮空?qǐng)霭鍨镻t/Au金屬組合的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其過程是1.使用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)在硅襯底1上外延厚度為5pm的未摻雜過渡層2,該過渡層自下而上由厚度為115mn的A1N材料和厚度為4.885nm的GaN材料構(gòu)成。外延下層A1N材料采用的工藝條件為溫度為840°C,壓力為70Torr,氫氣流量為4700sccm,氨氣流量為4700sccm,鋁源流量為30pmol/min;外延上層GaN材料采用的工藝條件為溫度為1020。C,壓力為70Torr,氫氣流量為4700sccm,氨氣流量為4700sccm,鎵源流量為140pmol/min。2.使用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積技術(shù)在GaN過渡層2上淀積厚度為10nm的未摻雜勢(shì)壘層3,該勢(shì)壘層自下而上由厚度為8nm、鋁組分為0.5的Alo.5Ga().5N材料和厚度為2nm的GaN材料構(gòu)成。淀積下層Alo.5Gaa5N材料采用的工藝條件為溫度為1050°C,壓力為70Torr,氫氣流量為4700sccm,氨氣流量為4700sccm,鎵源流量為11pmol/min,鋁源流量為11)imol/min;淀積上層GaN材料采用的工藝條件為溫度為1050°C,壓力為70Torr,氫氣流量為4700sccm,氨氣流量為4700sccm,鎵源流量為5jxmol/min。3.在勢(shì)壘層3上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在其兩端淀積金屬,再在N2氣氛中進(jìn)行快速熱退火,制作源極4和漏極5,其中所淀積的金屬為Ti/Al/Mo/Au金屬組合,金屬層厚度為0.04nm/0.16iim/0.12|im/0.15|im。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8x10—3Pa,功率范圍為2001800W,蒸發(fā)速率小于3A/s;快速熱退火采用的工藝條件為-溫度為880°C,時(shí)間為45s。4.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在源極4和漏極5的上部及勢(shì)壘層3上的其它區(qū)域淀積厚度為100nm的SiN絕緣介質(zhì)層6。淀積絕緣介質(zhì)層采用的工藝條件為氣體為NHg、N2及SiH4,氣體流量分別為2.5sccm、900sccm和200sccm,溫度、RF功率和壓力分別為300°C、25W和900mT。5.在SiN絕緣介質(zhì)層6上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極和漏極之間的絕緣介質(zhì)層上淀積金屬,制作絕緣柵極7,其中所淀積的金屬為Ni/Au金屬組合,金屬厚度為0.04pm/0.4(im。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.2x10—3Pa,功率范圍為200700W,蒸發(fā)速率小于2A/s。6.使用原子層淀積技術(shù)在絕緣柵極7的上部及絕緣介質(zhì)層6上的其它區(qū)域淀積厚度為0.8pm的A1203鈍化層8。淀積鈍化層采用的工藝條件為以TMA和H20為反應(yīng)源,載氣為N2,載氣流量為200sccm,襯底溫度為30(TC,氣壓為700Pa。7.在Ab03鈍化層8上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極與漏極之間的鈍化層上淀積厚度為0.3pm/8.7pm的Pt/Au金屬組合,以制作源場(chǎng)板9及三個(gè)浮空?qǐng)霭?0,該源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度LO為12.0nm,三個(gè)浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度Ll均為12.0pm,源場(chǎng)板與第一個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離Sl為3.0pm,源場(chǎng)板與第二個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離S2為20.5pm,源場(chǎng)板與第三個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離S3為45)Lim。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xlO—3Pa,功率范圍為200~1000W,蒸發(fā)速率小于3A/s。將源場(chǎng)板與源極電氣連接。8.使用原子層淀積技術(shù)在源場(chǎng)板9和各浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域淀積厚度為9.5pm的八1203保護(hù)層11。淀積保護(hù)層采用的工藝條件為以TMA和H20為反應(yīng)源,載氣為N載氣流量為200sccm,襯底溫度為30(TC,氣壓為700Pa。實(shí)施例四制作襯底為藍(lán)寶石,絕緣介質(zhì)層為Si02,鈍化層為SiN,保護(hù)層為Al203,源場(chǎng)板和各浮空?qǐng)霭鍨門i/Mo/Au金屬組合的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其過程是1.與實(shí)施例一的過程1相同;2.與實(shí)施例一的過程2相同;3.與實(shí)施例一的過程3相同;4.與實(shí)施例一的過程4相同;5.與實(shí)施例一的過程5相同;6.與實(shí)施例一的過程6相同;7.在SiN鈍化層8上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極與漏極之間的鈍化層上淀積厚度為0.03pm/0.05nm/0.07|am的Ti/Mo/Au金屬組合,以制作源場(chǎng)板9及四個(gè)浮空?qǐng)霭錓O,該源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度L0為3.0|Lim,四個(gè)浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度L1均為3.5pm,源場(chǎng)板與第一個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離Sl為0.05pm,源場(chǎng)板與第二個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離S2為3.66pm,源場(chǎng)板與第三個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離S3為7.35pm,源場(chǎng)板與第四個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離S4為11.26nm。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xl(T3Pa,功率范圍為2001800W,蒸發(fā)速率小于3A/s。將源場(chǎng)板與源極電氣連接。8.使用原子層淀積技術(shù)在源場(chǎng)板9和各浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域淀積厚度為0.2pm的Al203保護(hù)層11。淀積保護(hù)層采用的工藝條件為以TMA和H20為反應(yīng)源,載氣為N2,載氣流量為200sccm,襯底溫度為300。C,氣壓為700Pa。實(shí)施例五制作襯底為碳化硅,絕緣介質(zhì)層為SiN,鈍化層為Si02,保護(hù)層為SiN,源場(chǎng)板和各浮空?qǐng)霭鍨門i/Ni/Au金屬組合的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其過程是1.與實(shí)施例二的過程l相同;2.與實(shí)施例二的過程2相同;3.與實(shí)施例二的過程3相同;4.與實(shí)施例二的過程4相同;5.與實(shí)施例二的過程5相同;6.與實(shí)施例二的過程6相同;7.在Si02鈍化層8上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極與漏極之間的鈍化層上淀積厚度為0.16|am/0.2|am/1.0|am的Ti/Ni/Au金屬組合,以制作源場(chǎng)板9及兩個(gè)浮空?qǐng)霭?0,該源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度LO為l.Opm,兩個(gè)浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度Ll均為0.5nm,源場(chǎng)板與第一浮空?qǐng)霭逯g的距離S1為0.45pm,源場(chǎng)板與第二浮空?qǐng)霭逯g的距離S2為1.86pm。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xlO—3Pa,功率范圍為200~700W,蒸發(fā)速率小于3A/s。將源場(chǎng)板與源極電氣連接。8.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在源場(chǎng)板9和各浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域淀積厚度為1.4pm的SiN保護(hù)層11。淀積保護(hù)層采用的工藝條件為氣體為NH3、A及SiH4,氣體流量分別為2.5sccm、900sccm和200sccm,溫度、RF功率和壓力分別為300。C、25W和900mT。實(shí)施例六制作襯底為硅,絕緣介質(zhì)層為SiN,鈍化層為八1203,保護(hù)層為SiN,源場(chǎng)板和各浮空?qǐng)霭鍨門i/Pt/Au金屬組合的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其過程是1.與實(shí)施例三的過程1相同;2.與實(shí)施例三的過程2相同;3.與實(shí)施例三的過程3相同;4.與實(shí)施例三的過程4相同;5.與實(shí)施例三的過程5相同;6.與實(shí)施例三的過程6相同;7.在A1203鈍化層8上制作掩膜,使用電子束蒸發(fā)技術(shù)在源極與漏極之間的鈍化層上淀積厚度為0.2!im/0.8pm/8.0nm的Ti/Pt/Au金屬組合,以制作源場(chǎng)板9及三個(gè)浮空?qǐng)霭?0,該源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度L0為2pm,三個(gè)浮空?qǐng)霭宓拈L(zhǎng)度L1均為2.5pm,源場(chǎng)板與第一個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離Sl為3.0pm,源場(chǎng)板與第二個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離S2為11.5pm,源場(chǎng)板與第三個(gè)浮空?qǐng)霭逯g的距離S3為26pm。淀積金屬采用的工藝條件為真空度小于1.8xl(T3Pa,功率范圍為200~1000W,蒸發(fā)速率小于3A/s。將源場(chǎng)板與源極電氣連接。8.使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技術(shù)在源場(chǎng)板9和各浮空?qǐng)霭?0的外圍區(qū)域淀積厚度為9.5pm的SiN保護(hù)層11。淀積保護(hù)層采用的工藝條件為氣體為NH3、N2及SiH4,氣體流量分別為2.5sccm、900sccm和200sccm,溫度、RF功率和壓力分別為300°C、25W和900mT。本發(fā)明的效果可通過圖4和圖5進(jìn)一步說明。圖4給出了采用Ala29Gaa71N/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)時(shí),采用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管與本發(fā)明采用兩個(gè)浮空?qǐng)霭宓钠骷贏la29Ga().71N勢(shì)壘層中的電場(chǎng)仿真圖,由該圖可以看出,采用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管在勢(shì)壘層中的電場(chǎng)曲線只形成了2個(gè)近似相等的電場(chǎng)峰值,其在勢(shì)壘層中的電場(chǎng)曲線所覆蓋的面積很小,而本發(fā)明器件在勢(shì)壘層中的電場(chǎng)曲線形成了4個(gè)近似相等的電場(chǎng)峰值,使得本發(fā)明器件在勢(shì)壘層中的電場(chǎng)曲線所覆蓋的面積大大增加,由于在勢(shì)壘層中的電場(chǎng)曲線所覆蓋的面積近似等于器件的擊穿電壓,說明本發(fā)明器件的擊穿電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的擊穿電壓。圖5給出了采用Ala29GaQ.71N/GaN異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)時(shí),采用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管與本發(fā)明采用兩個(gè)浮空?qǐng)霭宓钠骷膿舸┓抡鎴D,由該圖可以看出,采用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的擊穿曲線中發(fā)生擊穿,即漏極電流迅速增加時(shí)的漏源電壓大約在610V,而本發(fā)明器件的擊穿曲線中發(fā)生擊穿時(shí)的漏源電壓大約在1390V,證明本發(fā)明器件的擊穿電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用傳統(tǒng)源場(chǎng)板的異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的擊穿電壓,該圖5的結(jié)論與圖4的結(jié)論相一致。對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說,在了解了本
發(fā)明內(nèi)容和原理后,能夠在不背離本發(fā)明的原理和范圍的情況下,根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變,但是這些基于本發(fā)明的修正和改變?nèi)栽诒景l(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,包括襯底(1)、過渡層(2)、勢(shì)壘層(3)、源極(4)、漏極(5)、絕緣介質(zhì)層(6)、絕緣柵極(7)、鈍化層(8)、源場(chǎng)板(9)和保護(hù)層(11),該源場(chǎng)板(9)位于鈍化層(8)上,且與源極(4)電氣連接,其特征在于,在自源場(chǎng)板到漏極方向的鈍化層(8)上淀積有n個(gè)浮空?qǐng)霭?10),n≥1,與源場(chǎng)板共同形成加長(zhǎng)的復(fù)合源場(chǎng)板結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其特征在于每個(gè)浮空?qǐng)霭宕笮∠嗤?,相互?dú)立,且與源場(chǎng)板(9)的厚度一樣。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其特征在于相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距按照浮空?qǐng)霭迮帕凶栽磮?chǎng)板到漏極方向的個(gè)數(shù)依次遞增。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其特征在于相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距按照浮空?qǐng)霭迮帕凶栽磮?chǎng)板到漏極方向的個(gè)數(shù)依次遞增,是以源場(chǎng)板與其最鄰近的浮空?qǐng)霭逯g的距離為起始點(diǎn),該距離為0.053pm。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其特征在于每個(gè)浮空?qǐng)霭?10)的厚度均為(U59nm,長(zhǎng)度均為0.2~12pm,源場(chǎng)板的有效長(zhǎng)度為0.212|im。6.—種制作絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法,包括如下過程選擇藍(lán)寶石或碳化硅或硅或其它外延襯底材料作為襯底(1),在襯底(1)上外延III-V族化合物半導(dǎo)體材料的過渡層(2)作為器件的工作區(qū);在過渡層(2)上淀積ni-v族化合物半導(dǎo)體材料的勢(shì)壘層(3);在勢(shì)壘層(3)上制作掩膜,并在勢(shì)壘層(3)上的兩端淀積金屬,再在N2氣氛中進(jìn)行快速熱退火,分別制作源極(4)和漏極(5);分別在源極(4)和漏極(5)的上部及勢(shì)壘層G)上的其它區(qū)域淀積絕緣介質(zhì)層(6);在絕緣介質(zhì)層(6)上制作掩膜,并在源極和漏極之間的絕緣介質(zhì)層上淀積金屬,制作絕緣柵極(7);分別在絕緣柵極(7)的上部及絕緣介質(zhì)層(6)上的其它區(qū)域淀積鈍化層(8);在鈍化層(8)上制作掩膜,利用該掩膜在源極與漏極之間的鈍化層上淀積金屬,以制作厚度均為0.159pm的源場(chǎng)板(9)及n個(gè)浮空?qǐng)霭?10),論l,并將源場(chǎng)板與源極電氣連接;淀積保護(hù)層(11),即用絕緣介質(zhì)材料分別覆蓋源場(chǎng)板(9)及各浮空?qǐng)霭?10)的外圍區(qū)域。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于在鈍化層(8)上制作掩膜,是按照源場(chǎng)板(9)與其最鄰近的浮空?qǐng)霭逯g的距離為0.053pm,且相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距按照浮空?qǐng)霭迮帕凶栽磮?chǎng)板到漏極方向的個(gè)數(shù)依次遞增的位置關(guān)系設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于在源極與漏極之間的鈍化層上淀積金屬制作厚度均為0.159pm的源場(chǎng)板及各浮空?qǐng)霭?,采用兩層或三層金屬層的組合,且下層金屬厚度要小于上層金屬厚度。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于兩層金屬組合采用Ti/Au或Ni/Au或Pt/Au,厚度均為0.04~0.3|am/0.11~8.7pm。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于三層金屬組合采用Ti/Mo/Au或Ti/Ni/Au或Ti/Pt/Au,厚度均為0.03~0.2pm/0.05~0.8nm/0.07~8.0nm。全文摘要本發(fā)明公開了一種絕緣柵型源場(chǎng)板異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,該器件自下而上包括襯底(1)、過渡層(2)、勢(shì)壘層(3)、源極(4)、漏極(5)、絕緣介質(zhì)層(6)、絕緣柵極(7)、鈍化層(8)、源場(chǎng)板(9)和保護(hù)層(11),該源場(chǎng)板(9)位于鈍化層(8)上,且與源極(4)電氣連接,其中,在自源場(chǎng)板到漏極方向的鈍化層(8)上淀積有n個(gè)浮空?qǐng)霭?10)。每個(gè)浮空?qǐng)霭宕笮∠嗤?,相互?dú)立,相鄰兩浮空?qǐng)霭逯g的間距按照浮空?qǐng)霭迮帕凶栽磮?chǎng)板到漏極方向的個(gè)數(shù)依次遞增。n個(gè)浮空?qǐng)霭迮c源場(chǎng)板在鈍化層上通過一次工藝完成。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、擊穿電壓高和可靠性好的優(yōu)點(diǎn),可制作基于III-V族化合物半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的高頻大功率器件。文檔編號(hào)H01L21/336GK101419985SQ20081023251公開日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年12月1日優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日發(fā)明者張進(jìn)成,翠楊,維毛,許晟瑞,過潤(rùn)秋,躍郝,馬曉華申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)