電晶體元件及其製造方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

099116245

專利證號

I 429090

專利獲證名稱

電晶體元件及其製造方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2014/03/01

技術說明

本發明揭露了一種無電鍍表面前處理閘極製程技術之氮化鎵系電晶體元件及其製造方法，主要係於：(1)利用敏化、活化表面前處理技術預種(Pre-seeding)一些鈀核(Pd nuclei)在基材表面增加活性，以解決無電鍍沈積技術無法應用於不具催化活性之基材表面之困難，並能縮短沈積時間及縮小無電鍍鈀金屬顆粒；(2)使用無電鍍沈積閘極金屬於蕭特基接觸層上，以解決閘極金屬電極層與蕭特基接觸層之表面熱破壞與缺陷密度所衍生之缺失以及界面特性不佳等習知缺失。其中，氮化鎵系電晶體元件使用無電鍍製程技術沈積閘極金屬之後，所產生的效應主要可歸納如下：(1)減少半導體的表面態位密度進而提高蕭特基位障對其接觸金屬功函數之依賴度；(2)有效改善費米能階釘住效應。另外，無電鍍製程技術擁有成本低廉、能源消耗少、製程和設備簡單及易於量產化，並且與目前的積體電路工業技術相容性極大之優點。 根據一較佳實施例，此氮化鎵系電晶體元件具備諸多優異特點如：高順向導通電壓、低反向漏電流、高崩潰電壓、低臨限電壓、高轉導值、高汲極電流、高溫度操作範圍、高電壓操作範圍及高氫氣感測能力…等。 For metal-semiconductor field-effect transistors (MESFETs), the conventional physical vacuum deposition processes, e.g., thermal evaporation (TE), sputtering, and e-gun evaporation, the high-temperature and high-energy would cause the surface damages. Based on the low-temperature and low-energy electroless plating technique, the disorder-induced gap state of semiconductor can be avoided. In this invention, a catalytic metal on gate Schottky contact pad is deposited by the techniques of sensitization, activation, and electroless plating. Due to catalysis of the catalytic metal, the hydrogen molecules can be dissociated into hydrogen atoms. The induced hydrogen dipole causes the change of Schottky barrier height and depletion region. This modulates two-dimensional electron gas (2DEG) density and then results in considerable change of channel current of the fabricated FET device. Thus, the sensitive detection of hydrogen gas could be achieved.

備註

本部(收文號1060000114)同意該校105年12月30日成大研總字第1054501055號函申請終止維護專利

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