增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)Ⅲ族氮化物HEMT器件及AlGaN/GaNHEMT器件技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種增強(qiáng)型HEMT器件，特別涉及一種增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)Ⅲ族氮化物(例如AlGaN/GaN)HEMT器件及其制作方法，屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
1993年Khan等人制作出第一支GaN基金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MESFET)AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管(HEMT)，其水平結(jié)構(gòu)、AlGaN/GaN性能、能耗以及優(yōu)值等均優(yōu)于Si器件。但是依然存在一些問(wèn)題制約著GaN器件的商業(yè)化進(jìn)程，例如AlGaN/GaNHFET在大柵極偏壓或高頻條件下會(huì)出現(xiàn)電流崩塌效應(yīng)，當(dāng)AlGaN/GaNHFET工作在高溫、大功率環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生的“自熱效應(yīng)”，降低器件的微波功率特性，以及不易于Si功率型器件兼容性很差的問(wèn)題。為了滿足不同額定功率、開(kāi)關(guān)頻率以及增益等要求，Si基功率型器件從雙極性晶體管、晶閘管、雙極性晶體管、MOSHFET以及到后來(lái)發(fā)展的IGBT。Si基功率型器件的電流傳輸方向從水平方向到垂直方向的傳輸，而這種傳輸模式對(duì)于之后器件的封裝等商業(yè)化提供了便利。AlGaN/GaNHEMT器件從水平型結(jié)構(gòu)到垂直型結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)。但是耗垂直型AlGaN/GaNHEMT器件中存在著較難關(guān)斷的技術(shù)難點(diǎn)，而增強(qiáng)型垂直型AlGaN/GaNHEMT器件可以解決這一問(wèn)題。另外，在HEMT器件應(yīng)用到大功率開(kāi)關(guān)電路中時(shí)，為了電路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和安全方面考慮，一般要求開(kāi)關(guān)器件具有常關(guān)特性即需要器件為增強(qiáng)型器件。對(duì)于水平器件來(lái)說(shuō)，常用的實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型HEMT器件的方法有薄勢(shì)壘層、P型柵結(jié)構(gòu)、凹槽柵結(jié)構(gòu)、氟等離子體處理和氟離子注入技術(shù)。這幾種技術(shù)均有一定的缺陷：薄勢(shì)壘層不使用刻蝕工藝，所以帶來(lái)的損傷小，但是由于較薄的勢(shì)壘層，器件的飽和電流較?。话紪沤Y(jié)構(gòu)解決了飽和電流較小的問(wèn)題，但是一般的HEMT器件之中勢(shì)壘層只有20-30nm，采用刻蝕工藝形成凹柵結(jié)構(gòu)的工藝難于控制，重復(fù)性較差且P型蓋帽層產(chǎn)生界面態(tài)，影響器件的穩(wěn)定性；F等離子處理也能實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型HEMT器件，并且不需要刻蝕，但是注入F離子的過(guò)程中，由于等離子體的存在，會(huì)產(chǎn)生刻蝕勢(shì)壘層的現(xiàn)象，并且由于等離子體中存在多種離子，在實(shí)驗(yàn)中控制較難，如果直接采用離子注入機(jī)將F離子注入到勢(shì)壘層，由于勢(shì)壘層只有20-30nm左右，并且一般離子注入機(jī)的注入能量較高，所以注入的F離子通過(guò)勢(shì)壘層AlGaN進(jìn)入GaN緩沖層，嚴(yán)重影響二維電子氣的遷移率使器件在開(kāi)啟的狀態(tài)下，源漏電流較小。同樣的，對(duì)于垂直器件來(lái)說(shuō)，其同樣存在前述的這些缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)Ⅲ族氮化物HEMT器件及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括：本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)Ⅲ族氮化物HEMT器件，其包括N極性或P極性外延結(jié)構(gòu)以及源極、漏極和柵極，所述外延結(jié)構(gòu)包括從下向上依次形成于襯底的第一表面的電流阻擋層、異質(zhì)結(jié)構(gòu)和第三半導(dǎo)體，所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)主要由第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體形成，且所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)形成有二維電子氣，所述襯底的與第一表面相背對(duì)的第二表面和漏極形成歐姆接觸，所述第二半導(dǎo)體與源極形成歐姆接觸，所述柵極設(shè)置在第三半導(dǎo)體上，所述電流阻擋層內(nèi)分布有電流導(dǎo)通通道，所述電流導(dǎo)通通道沿豎直方向貫穿所述電流阻擋層，且所述電流導(dǎo)通通道的電阻率小于所述電流阻擋層，其中所述第一半導(dǎo)體、第二半導(dǎo)體和第三半導(dǎo)體均為N極性的，且所述第一半導(dǎo)體、第二半導(dǎo)體和第三半導(dǎo)體均選自Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件，其包括N極性外延結(jié)構(gòu)以及源極、漏極和柵極，所述N極性外延結(jié)構(gòu)包括從下向上依次形成于襯底的第一表面的電流阻擋層、N極性的第一AlGaN層、N極性本征GaN層和N極性的第二AlGaN層，所述襯底的與第一表面相背對(duì)的第二表面和漏極形成歐姆接觸，所述本征GaN層與源極形成歐姆接觸，所述柵極設(shè)置在第二AlGaN層上，所述電流阻擋層內(nèi)分布有電流導(dǎo)通通道，所述電流導(dǎo)通通道沿豎直方向貫穿所述電流阻擋層，且所述電流導(dǎo)通通道的電阻率小于所述電流阻擋層。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種制備所述增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的方法，其包括：提供具有相背對(duì)的第一表面和第二表面的襯底；在所述襯底的第一表面生長(zhǎng)形成電流阻擋層，并在所述電流阻擋層的選定區(qū)域進(jìn)行N型摻雜，從而于所述電流阻擋層內(nèi)形成沿豎直方向貫穿電流阻擋層的電流導(dǎo)通通道，且所述電流導(dǎo)通通道的電阻率小于所述電流阻擋層；在所述電流阻擋層上生長(zhǎng)形成N極性的第一AlGaN層、N極性本征GaN層和N極性的第二AlGaN層；刻蝕所述第二AlGaN層，而僅使位于柵下區(qū)域的第二AlGaN層余留；加工形成分別與所述本征GaN層和所述襯底的第二表面形成歐姆接觸的源極和漏電極；以及，加工形成與第二AlGaN層形成肖特基接觸的柵極。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括：(1)本實(shí)用新型提供的增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件中系采用N極性Ⅲ族氮化物形成N極性外延結(jié)構(gòu)，容易實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型，最上層AlGaN僅在柵下區(qū)域存在，可使柵極下二維電子氣耗盡，從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型器件，其在精度方面無(wú)特別嚴(yán)苛的要求，利于工業(yè)化生產(chǎn)。(2)較為優(yōu)選的，本實(shí)用新型提供的增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件制作方法可采用高阻GaN作為電流阻擋層，通過(guò)利用Si離子注入等方式在該高阻GaN內(nèi)形成電流導(dǎo)通通道，可以實(shí)現(xiàn)柵控的垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件。其中，通過(guò)采用不同劑量和能量的Si離子注入，可以控制注入深度和摻雜濃度，更有效的實(shí)現(xiàn)電流導(dǎo)通通道的低電阻率，以達(dá)到柵控的開(kāi)態(tài)與關(guān)斷。(3)較為優(yōu)選，本實(shí)用新型提供的增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件制作方法中可采用SiO2介質(zhì)層等作為電流阻擋層，其既可以進(jìn)一步提高電流阻擋層的勢(shì)壘高度，又可利用其良好的絕緣性降低垂直漏電。此外與傳統(tǒng)的阻擋層結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型利用基于圖形化SiO2等的側(cè)向外延技術(shù)可以得到更高的晶體質(zhì)量，且只需一次外延生長(zhǎng)，避免了二次外延生長(zhǎng)所引入的更多污染，可以簡(jiǎn)化生長(zhǎng)工藝，降低生產(chǎn)成本。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中第一次外延后高阻GaN層的剖視圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1中通過(guò)Si離子注入實(shí)現(xiàn)電流導(dǎo)通通孔的剖視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1中一種增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的剖視圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2中淀積SiO2作為電流阻擋層的剖視圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2中對(duì)SiO2電流阻擋層刻蝕的剖視圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2中增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的剖視圖；附圖標(biāo)記說(shuō)明：漏極1，N極性GaN襯底2，電流阻擋層3，電流阻擋層3’，電流導(dǎo)通通道4，N極性AlGaN勢(shì)壘層5，N極性本征GaN層6，二維電子氣溝道7，N極性AlGaN層8，源極9，柵極10。具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。這些優(yōu)選實(shí)施方式的示例在附圖中進(jìn)行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本實(shí)用新型的實(shí)施方式僅僅是示例性的，并且本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施方式。在此，還需要說(shuō)明的是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本實(shí)用新型，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實(shí)用新型的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本實(shí)用新型關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面提供的一種增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件包括N極性外延結(jié)構(gòu)以及源極、漏極和柵極，所述N極性外延結(jié)構(gòu)包括從下向上依次形成于襯底的第一表面的電流阻擋層、N極性的第一AlGaN層、N極性本征GaN層和N極性的第二AlGaN層，所述襯底的與第一表面相背對(duì)的第二表面和漏極形成歐姆接觸，所述本征GaN層與源極形成歐姆接觸，所述柵極設(shè)置在第二AlGaN層上，所述電流阻擋層內(nèi)分布有電流導(dǎo)通通道，所述電流導(dǎo)通通道沿豎直方向貫穿所述電流阻擋層，且所述電流導(dǎo)通通道的電阻率小于所述電流阻擋層。本實(shí)用新型的增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件中，利用N極性外延結(jié)構(gòu)拉升了能帶，從而使得常態(tài)下二維電子氣耗盡，器件處于關(guān)斷狀態(tài)。本實(shí)用新型的增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的工作原理包括：當(dāng)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)下，電子從源極沿著二維電子氣溝道傳輸，當(dāng)電子傳輸?shù)诫娏鲗?dǎo)通通孔上方時(shí)，由于電流導(dǎo)通通道電阻率較低，電子從二維電子氣溝道轉(zhuǎn)向電流導(dǎo)通通道傳輸，到達(dá)漏極，當(dāng)柵壓為零時(shí)，柵極下方的二維電子氣耗盡，電子傳輸被阻擋，這時(shí)器件處于關(guān)態(tài)。較為優(yōu)選的，所述第二AlGaN層僅分布于在位于柵極正下方的區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步的，所述第二AlGaN層可以通過(guò)外延后再刻蝕而形成，其厚度優(yōu)選為大于0而小于或等于30nm，使得柵下的二維電子氣被耗盡。較為優(yōu)選的，所述襯底選自N極性GaN自支撐襯底。較為優(yōu)選的，所述第一AlGaN層(亦可認(rèn)為是AlGaN勢(shì)壘層)的厚度大于0而小于或等于30nm，如此盡可能減小二維電子氣下AlGaN漏電。較為優(yōu)選的，所述本征GaN層的厚度大于0而小于或等于50nm，使得器件對(duì)二維電子氣有有效的柵控。較為優(yōu)選的，所述第二AlGaN層與柵極之間形成肖特基接觸。較為優(yōu)選的，所述電流導(dǎo)通通道僅分布在位于第二AlGaN層正下方的區(qū)域內(nèi)。較為優(yōu)選的，所述電流導(dǎo)通通道是通過(guò)對(duì)電流阻擋層的選定區(qū)域進(jìn)行N型摻雜而形成的。例如，可以采用N極性高阻GaN層作為外延結(jié)構(gòu)中的電流阻擋層，而通過(guò)對(duì)電流阻擋層的選定區(qū)域通過(guò)Si離子注入等方式進(jìn)行N型摻雜，即可形成電阻率小于電流阻擋層的電流導(dǎo)通通道(亦可認(rèn)為是電流導(dǎo)通通孔)。較為優(yōu)選的，所述電流導(dǎo)通通道也可以是通過(guò)對(duì)電流阻擋層的選定區(qū)域進(jìn)行刻蝕形成通孔，之后在電流阻擋層上側(cè)向外延生長(zhǎng)N極性的第一AlGaN層，同時(shí)使AlGaN填充入通孔而形成電阻率小于電流阻擋層的電流導(dǎo)通通道。即，所述電流導(dǎo)通通道是通過(guò)在電流阻擋層內(nèi)的通孔中填充N(xiāo)極性的AlGaN材料而形成的導(dǎo)電通道。較為優(yōu)選的，第一AlGaN層與本征GaN層之間還分布有隔離層。其中，所述隔離層的材質(zhì)可以是AlN等，其厚度可以優(yōu)選為1-5nm。例如，所述隔離層可以采用厚度為1-5nm的AlN隔離層，其中，AlN隔離層的存在一方面可以增加AlGaN/GaN極化，另一方面也可抑制Si原子在界面處的擴(kuò)散，進(jìn)而提高AlGaN/GaN的二維電子氣濃度。本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個(gè)方面提供的一種制作所述增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的方法包括：提供具有相背對(duì)的第一表面和第二表面的襯底；在所述襯底的第一表面生長(zhǎng)形成電流阻擋層，并在所述電流阻擋層的選定區(qū)域進(jìn)行N型摻雜，從而于所述電流阻擋層內(nèi)形成沿豎直方向貫穿電流阻擋層的電流導(dǎo)通通道，且所述電流導(dǎo)通通道的電阻率小于所述電流阻擋層；在所述電流阻擋層上生長(zhǎng)形成N極性的第一AlGaN層、N極性本征GaN層和N極性的第二AlGaN層；刻蝕所述第二AlGaN層，而僅使位于柵下區(qū)域的第二AlGaN層余留；加工形成分別與所述本征GaN層和所述襯底的第二表面形成歐姆接觸的源極和漏電極；以及，加工形成與第二AlGaN層形成肖特基接觸的柵極。在一些實(shí)施方案中，所述的制作方法包括：通過(guò)采用離子注入方式對(duì)所述電流阻擋層的選定區(qū)域進(jìn)行N型摻雜，從而形成所述電流導(dǎo)通通道。在一些實(shí)施方案中，所述的制作方法包括：對(duì)電流阻擋層的選定區(qū)域進(jìn)行刻蝕形成通孔，之后在電流阻擋層上側(cè)向外延生長(zhǎng)N極性的第一AlGaN層，在此過(guò)程中使AlGaN填充入通孔而形成電阻率小于電流阻擋層的電流導(dǎo)通通道。在一些實(shí)施方案中，所述的制作方法包括：在制作完成源、漏電極后，采用離子注入方式對(duì)形成的器件的有源區(qū)進(jìn)行臺(tái)面隔離，之后進(jìn)行柵極的制作。在一些較為具體的實(shí)施例中，所述制作方法包括但不限于：在襯底上設(shè)置N極性高阻GaN層作為外延結(jié)構(gòu)中的電流阻擋層，并對(duì)電流阻擋層的選定區(qū)域通過(guò)Si離子注入進(jìn)行n型摻雜而形成電阻率小于電流阻擋層的電流導(dǎo)通通孔；以及，在所述電流阻擋層上繼續(xù)外延生長(zhǎng)其它結(jié)構(gòu)層，之后在形成的器件上制作源、漏、柵電極。在一些較為具體的實(shí)施例中，所述制作方法包括但不限于：在襯底上設(shè)置pGaN或SiO2介質(zhì)層作為外延結(jié)構(gòu)中的電流阻擋層，并對(duì)電流阻擋層的選定區(qū)域進(jìn)行刻蝕，然后進(jìn)行橫向外延，在所述電流阻擋層上繼續(xù)外延結(jié)生長(zhǎng)其它結(jié)構(gòu)層并形成電流導(dǎo)通通道，之后在形成的器件上制作源、漏、柵電極。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型事實(shí)上也還適用于其它基于III族氮化物的增強(qiáng)型HEMT器件。因此，本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供了一種增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)Ⅲ族氮化物HEMT器件，其包括N極性外延結(jié)構(gòu)以及源極、漏極和柵極，所述外延結(jié)構(gòu)包括從下向上依次形成于襯底的第一表面的電流阻擋層、異質(zhì)結(jié)構(gòu)和第三半導(dǎo)體，所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)主要由第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體形成，且所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)形成有二維電子氣，所述襯底的與第一表面相背對(duì)的第二表面和漏極形成歐姆接觸，所述第二半導(dǎo)體與源極形成歐姆接觸，所述柵極設(shè)置在第三半導(dǎo)體上，所述電流阻擋層內(nèi)分布有電流導(dǎo)通通道，所述電流導(dǎo)通通道沿豎直方向貫穿所述電流阻擋層，且所述電流導(dǎo)通通道的電阻率小于所述電流阻擋層，其中所述第一半導(dǎo)體、第二半導(dǎo)體和第三半導(dǎo)體均為N極性的，且所述第一半導(dǎo)體、第二半導(dǎo)體和第三半導(dǎo)體均選自Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體。以下結(jié)合附圖和若干實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例涉及一種制作基于N極性Ⅲ族氮化物的、使用GaN自支撐襯底實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的方法，其包括以下步驟：(1)在N極性GaN自支撐襯底2上外延生長(zhǎng)幾百納米到幾微米范圍內(nèi)的N極性高阻GaN層(即電流阻擋層3)，生長(zhǎng)完成后從MOCVD腔室取出，并利用有機(jī)溶液進(jìn)行清洗，再用高純氮?dú)膺M(jìn)行吹洗，獲得的高阻GaN外延片結(jié)構(gòu)如圖1所示。(2)對(duì)清洗干凈的高阻GaN外延片進(jìn)行光刻顯影，光刻膠采用AZ5214，曝光時(shí)間為6.5s，顯影時(shí)間為50s-60s，形成一個(gè)Si離子注入窗口。(3)對(duì)通過(guò)光刻形成離子注入窗口的外延片利用離子注入機(jī)引入Si束流，同時(shí)調(diào)節(jié)Si離子的注入能量和劑量，完成Si離子注入，使Si能夠在高阻GaN實(shí)現(xiàn)有效的摻雜，形成一個(gè)相對(duì)于高阻GaN電阻率低的電流導(dǎo)通通道4，所獲完成Si離子注入的外延片的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖2。(4)以有機(jī)溶劑對(duì)完成Si離子注入的外延片進(jìn)行清洗，并在進(jìn)行二次外延生長(zhǎng)前置入200℃烘箱中烘2小時(shí)，以除去表面水分以及雜質(zhì)。(5)在進(jìn)行二次外延的過(guò)程中，樣品被置入MOCVD設(shè)備的生長(zhǎng)腔室，首先MOCVD升溫到1160℃對(duì)Si離子注入進(jìn)行退火，使受損的晶格有一定的恢復(fù)，然后生長(zhǎng)N極性AlGaN勢(shì)壘層5、N極性本征GaN層6、二維電子氣溝道7和N極性AlGaN層8，形成N極性垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN外延片。(6)對(duì)外延生長(zhǎng)的N極性垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN外延片首先進(jìn)行有機(jī)溶液清洗，再用去離子水沖洗，之后用高純氮?dú)獯祾吒蓛簦缓髮?duì)非柵下區(qū)域的最上層N極性AlGaN5進(jìn)行刻蝕，使其大體被刻蝕干凈。(7)對(duì)N極性垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT外延片進(jìn)行光刻，形成源極區(qū)，再放入電子束沉積臺(tái)，沉積歐姆接觸金屬Ti/Al/Ni/Au(20nm/130/nm/50nm/150nm)，之后進(jìn)行剝離清洗，完成源極9的制作。(8)對(duì)襯底2背面沉積漏極1并形成歐姆接觸，其過(guò)程同樣可以利用電子束沉積Ti/Al/Ni/Au(20nm/130/nm/50nm/150nm)及并行剝離清洗，沉積完以后對(duì)樣品進(jìn)行890℃30s歐姆接觸退火。(9)樣品退火完以后，進(jìn)行光刻和顯影，利用光刻膠掩膜對(duì)有源區(qū)進(jìn)行保護(hù)，F(xiàn)注入隔離形成器件隔離。(10)臺(tái)面隔離完成以后，進(jìn)行清洗光刻形成柵極區(qū)，同樣利用電子束沉積Ni/Au(50/250nm)進(jìn)行剝離形成柵極10，之后在氮?dú)鈿夥障?00℃10min退火形成肖特基接觸，完成柵極10的制作，同時(shí)也完成整個(gè)HEMT器件的制作。參見(jiàn)圖3所示為本實(shí)施例制得的增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)施例2本實(shí)施例涉及一種制作基于N極性Ⅲ族氮化物的、使用GaN自支撐襯底實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的方法，其包括以下步驟：(1)在N極性GaN自支撐襯底2上外延生長(zhǎng)幾百納米到幾微米范圍內(nèi)的N極性pGaN層和/或SiO2介質(zhì)層3(即電流阻擋層3’)，所形成的高阻GaN外延片的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖4。(2)對(duì)清洗干凈的高阻GaN外延片進(jìn)行光刻顯影，光刻膠采用AZ5214，曝光時(shí)間為6.5s，顯影時(shí)間為50s-60s，形成一個(gè)刻蝕窗口。(3)利用ICP或RIE等刻蝕設(shè)備對(duì)圖形化區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成一個(gè)導(dǎo)通通孔，所獲外延片結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖5。(4)對(duì)外延片進(jìn)行有機(jī)清洗，在進(jìn)行二次外延生長(zhǎng)前放入200℃烘箱中烘2小時(shí)后，除去表面水分以及雜質(zhì)。(5)在進(jìn)行二次外延過(guò)程中，樣品被放入生長(zhǎng)腔室，利用側(cè)向外延生長(zhǎng)N極性材料得到電流導(dǎo)通通道4，然后生長(zhǎng)N極性AlGaN勢(shì)壘層5、N極性本征GaN層6、二維電子氣溝道7、N極性AlGaN層8等。(6)對(duì)外延生長(zhǎng)完的N極性垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN外延片首先進(jìn)行有機(jī)溶液清洗，再用去離子水沖洗，之后用高純氮?dú)獯祾吒蓛?，然后?duì)非柵下區(qū)域的最上層N極性AlGaN進(jìn)行刻蝕，使其大體被刻蝕干凈。(7)對(duì)N極性垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT外延片進(jìn)行光刻，形成源極區(qū)，再放入電子束沉積臺(tái)，沉積歐姆接觸金屬Ti/Al/Ni/Au(20nm/130/nm/50nm/150nm)并進(jìn)行剝離清洗，完成源極9的制作。(8)在襯底2背面同樣利用電子束沉積Ti/Al/Ni/Au(20nm/130/nm/50nm/150nm)及并行剝離清洗，沉積完以后對(duì)樣品進(jìn)行890℃30s歐姆接觸退火，完成漏極1的制作。(9)樣品退火完以后，進(jìn)行光刻和顯影，利用光刻膠掩膜對(duì)有源區(qū)進(jìn)行保護(hù)，F(xiàn)注入隔離形成器件隔離。(10)臺(tái)面隔離完成以后，進(jìn)行清洗光刻形成柵極區(qū)，同樣利用電子束沉積Ni/Au(50/250nm)進(jìn)行剝離，在氮?dú)鈿夥障?00℃10min退火形成肖特基接觸，完成柵極10的制作，同時(shí)也完成整個(gè)HEMT器件的制作。參見(jiàn)圖6為本實(shí)施例制得的增強(qiáng)型自支撐垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例HEMT器件的工作原理包括：當(dāng)柵極10電壓大于閾值電壓時(shí)，電子從源極9沿著AlGaN層5、GaN層6界面處的二維電子氣溝道7傳輸，當(dāng)傳輸?shù)诫娏鲗?dǎo)通通道4上方時(shí)，由于電流導(dǎo)通通道4的電阻率較低，電子會(huì)在垂直方向上沿著電流導(dǎo)通通道4傳輸，最后達(dá)到漏極1，由于高阻GaN襯底2對(duì)電子有很強(qiáng)的電流阻擋作用，所以大部分電子會(huì)沿著電流導(dǎo)通通道4傳輸，這樣垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件處于開(kāi)態(tài)狀態(tài)下；當(dāng)柵極10處于0電位或柵極10電壓小于閾值電壓時(shí)，柵極10下的二維電子氣被耗盡，無(wú)法進(jìn)行電子在二維電子氣溝道7的傳輸，使電子無(wú)法在電流導(dǎo)通通道4的垂直方向傳輸，使垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件處于關(guān)態(tài)狀態(tài)下，通過(guò)調(diào)節(jié)電流導(dǎo)通通道4大小Lap、源極9與柵極10之間距離Lgs以及柵極10擴(kuò)充距離Lgo值大小可以實(shí)現(xiàn)不同柵控器件特性的垂直結(jié)構(gòu)AlGaN/GaNHEMT器件。應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。