【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體，尤其涉及一種hemt外延片及其制備方法、hemt。
技術介紹
1、常規algan/gan異質結構的高電子遷移率晶體管(hemt)，其外延結構包括襯底、成核層、緩沖層、gan溝道層、aln插入層、algan勢壘層和p型gan帽層；其中，gan溝道層與algan勢壘層的異質界面上因強極化電荷和能帶差異可產生二維電子氣，提高勢壘層al組分是增強二維電子氣密度的常用手段，但隨著勢壘層al組分增加，gan溝道層與algan勢壘層的晶格失配逐漸增大，使得algan勢壘層的晶體質量大幅下降，缺陷密度顯著增加。為了減小因晶格失配造成的器件性能下降，常規的algan勢壘層的al組分較低、生長厚度較薄，這使得溝道層的二維電子氣密度受限，此外，過薄的勢壘層也不易與溝道層形成較好的溝道來容納二維電子氣，不利于降低遂穿電流。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題在于，提供一種hemt外延片，可以提高勢壘層的晶體質量和勢壘層和溝道層異質結界面處的二維電子氣密度。
2、本專利技術所要解決的技術問題還在于，提供一種hemt外延片的制備方法，工藝簡單，制得的hemt外延片的性能好。
3、為達到上述技術效果，本專利技術提供了一種hemt外延片，包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、溝道層、插入層、勢壘層和p型帽層；
4、所述勢壘層包括依次層疊于所述插入層上的第一勢壘子層和第二勢壘子層，所述第一勢壘子層為alinn層，所述第二勢壘子層為依次層疊于所述
5、作為上述技術方案的改進，所述alinn層中的al組分占比為0.82-0.9，所述alinn層的厚度為4nm-20nm，所述alinn層與溝道層的晶格失配為0-1.2％。
6、作為上述技術方案的改進，所述bingan層中的b組分占比為0.4-0.6，in組分占比為0-0.1，所述bingan層的厚度為1nm-5nm。
7、作為上述技術方案的改進，所述bgan層中的b組分占比為0.1-0.3，所述bgan層的厚度為2nm-10nm。
8、作為上述技術方案的改進，所述alinn層的禁帶寬度為5.12ev-5.55ev。
9、作為上述技術方案的改進，所述bgan層的晶格常數＜所述bingan層的晶格常數＜所述alinn層的晶格常數。
10、相應的，本專利技術還公開了一種hemt外延片的制備方法，用于制備上述的hemt外延片，包括以下步驟：
11、提供一襯底，在所述襯底上依次生長緩沖層、溝道層、插入層、勢壘層和p型帽層；
12、其中，所述勢壘層包括依次層疊于所述插入層上的第一勢壘子層和第二勢壘子層，所述第一勢壘子層為alinn層，所述第二勢壘子層為依次層疊于所述第一勢壘子層上的bingan層和bgan層。
13、作為上述技術方案的改進，所述第一勢壘子層的生長溫度為750℃-1050℃，生長壓力為50torr-250torr。
14、作為上述技術方案的改進，所述第二勢壘子層的生長溫度為800℃-1100℃，生長壓力為50torr-250torr。
15、相應的，本專利技術還公開了一種hemt，包括上述的hemt外延片。
16、實施本專利技術實施例，具有如下有益效果：
17、本專利技術的hemt外延片的勢壘層包括第一勢壘子層和第二勢壘子層。其中，第一勢壘子層為alinn層，第一勢壘子層可以改善與gan溝道層的晶格失配，提高外延層晶體質量，此外，由于alinn自身具有極強的自發極化且與gan間存在較大的帶隙差異，可產生高濃度的二維電子氣；第二勢壘子層中的bgan層易制備，進一步提高勢壘層的晶體質量和厚度，使得勢壘層與溝道層形成可容納高濃度二維電子氣的溝道，而bingan層可作為alinn層與bgan層間的良好過渡層，可以減少alinn層與bgan層間的晶格失配。
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1.一種HEMT外延片，其特征在于，包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、溝道層、插入層、勢壘層和P型帽層；
2.如權利要求1所述的HEMT外延片，其特征在于，所述AlInN層中的Al組分占比為0.82-0.9，所述AlInN層的厚度為4nm-20nm，所述AlInN層與溝道層的晶格失配為0-1.2％。
3.如權利要求1所述的HEMT外延片，其特征在于，所述BInGaN層中的B組分占比為0.4-0.6，In組分占比為0-0.1，所述BInGaN層的厚度為1nm-5nm。
4.如權利要求1所述的HEMT外延片，其特征在于，所述BGaN層中的B組分占比為0.1-0.3，所述BGaN層的厚度為2nm-10nm。
5.如權利要求1所述的HEMT外延片，其特征在于，所述AlInN層的禁帶寬度為5.12eV-5.55eV。
6.如權利要求1所述的HEMT外延片，其特征在于，所述BGaN層的晶格常數＜所述BInGaN層的晶格常數＜所述AlInN層的晶格常數。
7.一種HEMT外延片的制備方法，用于制備如權利要求1-6任一
8.如權利要求7所述的HEMT外延片的制備方法，其特征在于，所述第一勢壘子層的生長溫度為750℃-1050℃，生長壓力為50Torr-250Torr。
9.如權利要求7所述的HEMT外延片的制備方法，其特征在于，所述第二勢壘子層的生長溫度為800℃-1100℃，生長壓力為50Torr-250Torr。
10.一種HEMT，其特征在于，所述HEMT包括如權利要求1-6中任一項所述的HEMT外延片。
...【技術特征摘要】
1.一種hemt外延片，其特征在于，包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、溝道層、插入層、勢壘層和p型帽層；
2.如權利要求1所述的hemt外延片，其特征在于，所述alinn層中的al組分占比為0.82-0.9，所述alinn層的厚度為4nm-20nm，所述alinn層與溝道層的晶格失配為0-1.2％。
3.如權利要求1所述的hemt外延片，其特征在于，所述bingan層中的b組分占比為0.4-0.6，in組分占比為0-0.1，所述bingan層的厚度為1nm-5nm。
4.如權利要求1所述的hemt外延片，其特征在于，所述bgan層中的b組分占比為0.1-0.3，所述bgan層的厚度為2nm-10nm。
5.如權利要求1所述的hemt外延片，其特征在于，所述alinn層的禁帶寬度...
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯合林，謝志文，張銘信，陳銘勝，文國昇，金從龍，
申請(專利權)人：江西兆馳半導體有限公司，
類型：發明
國別省市：
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