利用過氧化氫對氮化物異質接面場效電晶體表面氧化處理之方法及其結構

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(1)【19】中華民國【12】專利公報（B）【11】證書號數：I438897 【45】公告日：中華民國 103 (2014) 年 05 月 21 日【51】Int. Cl.： H01L29/778 (2006.01). H01L21/336 (2006.01) 發明全 6 頁 . 【54】名稱：利用過氧化氫對氮化物異質接面場效電晶體表面氧化處理之方法及其結構【21】申請案號：100146688 【22】申請日：中華民國 100 (2011) 年 12 月 16 日【11】公開編號：201327814 【43】公開日期：中華民國 102 (2013) 年 07 月 01 日【72】發明人：劉漢胤 (TW) ；許渭州 (TW) ；周伯羿 (TW) ；何秋聖 (TW) 【71】申請人：國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市東區大學路 1 號【74】代理人：歐奉璋【56】參考文獻： TW 201023272A US 2011/0194331A1 WO 2011/105397A1 審查人員：詹惟雯. [57]申請專利範圍 1. 一種利用過氧化氫對氮化物異質接面場效電晶體表面氧化處理之方法，係在一大氣壓下，將一半導體材料於室溫環境下浸入過氧化氫之中進行氧化反應，使其於該半導體材料表面生成氧化層，其中該半導體材料係為完成汲極、源極與閘極製作之氮化物異質接面場效電晶體，當其浸泡於該過氧化氫之中，將使其在閘極-源極與閘極-汲極所曝露出之半導體材料表面生成該氧化層，令其作為異質接面場效電晶體表面之鈍化層。 2. 依申請專利範圍第 1 項所述之利用過氧化氫對氮化物異質接面場效電晶體表面氧化處理之方法，其中，該半導體材料亦可為完成汲極與源極製作之氮化物異質接面場效電晶體，將其浸泡於該過氧化氫之中，使其在汲極-源極之間生成該氧化層後，再進行閘極製作形成金氧半異質接面場效電晶體，令其作為金氧半異質接面場效電晶體之閘極介電層。 3. 依申請專利範圍第 1 項所述之利用過氧化氫對氮化物異質接面場效電晶體表面氧化處理之方法，其中，該過氧化氫對該半導體材料之氧化速率與製程時間係以其溶液濃度與溫度作控制。 4. 依申請專利範圍第 1 項所述之利用過氧化氫對氮化物異質接面場效電晶體表面氧化處理之方法，其中，該半導體材料表面粗糙度係隨該過氧化氫處理時間而變化，適用於光電元件之二次光學方面之應用。 5. 依申請專利範圍第 1 項所述之利用過氧化氫對氮化物異質接面場效電晶體表面氧化處理之方法，其中，該半導體材料係為至少形成有依序堆疊一基板、一晶核層、一氮化鎵層及一氮化鋁鎵層之異質接面場效電晶體，亦或可為具有氮化鋁鎵於表面之同質接面元件或異質接面元件，並且不論其氮化鋁鎵材料之莫耳分率組成。圖式簡單說明第 1 圖，係本發明之過氧化氫處理流程示意圖第 2 圖，係本發明之氮化鋁鎵/氮化鎵經過氧化氫處理後之穿透式電子顯微鏡圖。第 3 圖，係本發明之化學分析電子光譜示意圖。第 4 圖，係本發明處理前後表面粗糙度變化之原子力顯微鏡圖。 - 7514 -.

(2) (2) 第 5 圖，係本發明一較佳實施例中相對於閘極偏壓之異質轉導與汲-源極電流參數曲線示意圖。第 6 圖，係本發明一較佳實施例之汲-源極電流對閘極偏壓進行脈衝式電流-電壓量測示意圖。第 7A 圖，係本發明一較佳實施例中元件在 2.4GHz 狀況下之功率特性示意圖。第 7B 圖，係本發明一較佳實施例中元件在 5.8GHZ 狀況下之功率特性示意圖。. - 7515 -.

(3) (3). - 7516 -.

(4) (4). - 7517 -.

(5) (5). - 7518 -.

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