本發(fā)明屬于微電子技術領域，涉及半導體器件，特別是基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件，可用于電力電子系統(tǒng)。

技術背景

功率半導體器件是電力電子技術的核心元件，隨著能源和環(huán)境問題的日益突出，研發(fā)新型高性能、低損耗功率器件就成為提高電能利用率、節(jié)約能源、緩解能源危機的有效途徑之一。而在功率器件研究中，高速、高壓與低導通電阻之間存在著嚴重的制約關系，合理、有效地改進這種制約關系是提高器件整體性能的關鍵。隨著微電子技術的發(fā)展，傳統(tǒng)第一代si半導體和第二代gaas半導體功率器件性能已接近其材料本身決定的理論極限。為了能進一步減少芯片面積、提高工作頻率、提高工作溫度、降低導通電阻、提高擊穿電壓、降低整機體積、提高整機效率，以gan為代表的寬禁帶半導體材料，憑借其更大的禁帶寬度、更高的臨界擊穿電場和更高的電子飽和漂移速度，且化學性能穩(wěn)定、耐高溫、抗輻射等突出優(yōu)點，在制備高性能功率器件方面脫穎而出，應用潛力巨大。特別是采用gan基異質結結構的橫向高電子遷移率晶體管，即橫向gan基高電子遷移率晶體管hemt器件，更是因其低導通電阻、高擊穿電壓、高工作頻率等特性，成為了國內外研究和應用的熱點、焦點。

然而，在橫向gan基hemt器件中，為了獲得更高的擊穿電壓，需要增加柵漏間距，這會增大器件尺寸和導通電阻，減小單位芯片面積上的有效電流密度和芯片性能，從而導致芯片面積和研制成本的增加。此外，在橫向gan基hemt器件中，由高電場和表面態(tài)所引起的電流崩塌問題較為嚴重，盡管當前已有眾多抑制措施，但電流崩塌問題依然沒有得到徹底解決。為了解決上述問題，研究者們提出了垂直型gan基電流孔徑異質結場效應器件，也是一種垂直型異質結場效應器件，參見algan/gancurrentapertureverticalelectrontransistors,ieeedeviceresearchconference,pp.31-32,2002。gan基電流孔徑異質結場效應器件可通過增加漂移層厚度提高擊穿電壓，避免了犧牲器件尺寸和導通電阻的問題，因此可以實現(xiàn)高功率密度芯片。而且在gan基電流孔徑異質結場效應器件中，高電場區(qū)域位于半導體材料體內，這可以徹底地消除電流崩塌問題。2004年，ilanben-yaacov等人利用刻蝕后mocvd再生長溝道技術研制出algan/gan電流孔徑異質結場效應器件，該器件未采用鈍化層，最大輸出電流為750ma/mm，跨導為120ms/mm，兩端柵擊穿電壓為65v，且電流崩塌效應得到顯著抑制，參見algan/gancurrentapertureverticalelectrontransistorswithregrownchannels,journalofappliedphysics,vol.95,no.4,pp.2073-2078,2004。2012年，srabantichowdhury等人利用mg離子注入電流阻擋層結合等離子輔助mbe再生長algan/gan異質結的技術，研制出基于gan襯底的電流孔徑異質結場效應器件，該器件采用3μm漂移層，最大輸出電流為4ka·cm^-2，導通電阻為2.2mω·cm²，擊穿電壓為250v，且抑制電流崩塌效果好，參見cavetonbulkgansubstratesachievedwithmbe-regrownalgan/ganlayerstosuppressdispersion,ieeeelectrondeviceletters,vol.33,no.1,pp.41-43,2012。同年，由masahirosugimoto等人提出的一種增強型gan基電流孔徑異質結場效應器件獲得授權，參見transistor,us8188514b2,2012。此外，2014年，huinie等人基于gan襯底研制出一種增強型gan基電流孔徑異質結場效應器件，該器件閾值電壓為0.5v，飽和電流大于2.3a，擊穿電壓為1.5kv，導通電阻為2.2mω·cm²，參見1.5-kvand2.2-mω-cm²verticalgantransistorsonbulk-gansubstrates,ieeeelectrondeviceletters,vol.35,no.9,pp.939-941,2014。

傳統(tǒng)gan基電流孔徑異質結場效應器件是基于gan基寬禁帶半導體異質結結構，其包括：襯底1、漂移層2、孔徑層3、左、右兩個對稱的電流阻擋層4、孔徑5、溝道層6、勢壘層7和鈍化層12；勢壘層7上面的兩側淀積有源極9，源極9下方通過離子注入形成兩個注入?yún)^(qū)8，源極9之間的勢壘層7上面淀積有柵極10，襯底1下面淀積有漏極11，鈍化層12完全包裹除了漏極底部以外的所有區(qū)域，如圖1所示。

經(jīng)過十多年的理論和實驗研究，研究者們發(fā)現(xiàn)，上述傳統(tǒng)gan基電流孔徑異質結場效應器件結構上存在固有缺陷，會導致器件中電場強度分布極不均勻，尤其是在電流阻擋層與孔徑區(qū)域交界面下方附近的半導體材料中存在極高的電場峰值，從而引起器件過早擊穿。這使得實際工藝中很難實現(xiàn)通過增加n型gan漂移層的厚度來持續(xù)提高器件的擊穿電壓。因此，傳統(tǒng)結構gan基電流孔徑異質結場效應器件的擊穿電壓普遍不高。為了獲得更高的器件擊穿電壓，并可以通過增加n型gan漂移層的厚度來持續(xù)提高器件的擊穿電壓，2013年，zhongdali等人利用數(shù)值仿真技術研究了一種基于超結的增強型gan基電流孔徑異質結場效應器件，研究結果表明超結結構可以有效調制器件內部的電場分布，使處于關態(tài)時器件內部各處電場強度趨于均勻分布，因此器件擊穿電壓可達5～20kv，且采用3μm半柱寬時擊穿電壓為12.4kv，而導通電阻僅為4.2mω·cm²，參見designandsimulationof5-20-kvganenhancement-modeverticalsuperjunctionhemt,ieeetransactionsonelectrondecices,vol.60,no.10,pp.3230-3237,2013。采用超結的gan基電流孔徑異質結場效應器件從理論上可以獲得高擊穿電壓，且可實現(xiàn)擊穿電壓隨n型gan漂移層厚度的增加而持續(xù)提高，是目前國內外已報道文獻中擊穿電壓最高的一種非常有效的大功率器件結構。然而，超結結構的制造工藝難度非常大，尤其是厚n型gan漂移層情況下，幾乎無法實現(xiàn)高性能超結結構的制作。此外，在采用超結結構的gan基電流孔徑異質結場效應器件中，當器件導通時超結附近會產(chǎn)生額外的導通電阻，且該導通電阻會隨著漂移層厚度的增加而不斷增加，因此雖然器件的擊穿電壓隨著漂移層厚度的增加而提高，但是器件的導通電阻也會相應的增加，器件中擊穿電壓與導通電阻之間的矛盾并沒有徹底解決。因此，探索和研發(fā)制造工藝簡單、擊穿電壓高、導通電阻小的新型gan基電流孔徑異質結場效應器件，意義非常重大。

隨著應用領域的擴展，在電動汽車、s類功率放大器、功率管理系統(tǒng)等許多技術領域中，為了有效地實現(xiàn)功率轉換和控制，迫切需要具有雙向阻斷能力的高性能功率器件，即器件不僅要有很強的正向阻斷能力，即正向擊穿電壓，還要同時具有很強的反向阻斷能力，也就是希望器件在關態(tài)下具有很高的負的漏極擊穿電壓，即反向擊穿電壓。

場板結構已成為橫向gan基hemt器件中用于提高器件正向擊穿電壓和可靠性的一種成熟、有效的場終端技術，且該技術可以實現(xiàn)器件擊穿電壓隨場板的長度和結構變化而持續(xù)增加。近年來，通過利用場板結構已使橫向gan基hemt器件的性能取得了突飛猛進的提升，參見highbreakdownvoltagealgan–ganpower-hemtdesignandhighcurrentdensityswitchingbehavior,ieeetransactionsonelectrondevices,vol.50,no.12,pp.2528-2531,2003,和highbreakdownvoltagealgan–ganhemtsachievedbymultiplefieldplates,ieeeelectrondeviceletters,vol.25,no.4,pp.161-163,2004，以及highbreakdownvoltageachievedonalgan/ganhemtswithintegratedslantfieldplates,ieeeelectrondeviceletters,vol.27,no.9,pp.713-715,2006。因此，將場板結構引入gan基電流孔徑異質結場效應器件中，以提高器件的正向擊穿電壓，具有非常重要的優(yōu)勢。然而，截至目前國內外仍然沒有將場板結構成功應用于gan基電流孔徑異質結場效應器件中的先例，這主要是由于gan基電流孔徑異質結場效應器件結構上的固有缺陷，會導致器件漂移層中最強電場峰位于電流阻擋層與孔徑層交界面下方附近，該電場峰遠離漂移層兩側表面，因此場板結構幾乎無法發(fā)揮有效調制器件中電場分布的作用，即使在gan基電流孔徑異質結場效應器件中采用了場板結構，器件性能也幾乎沒有任何提高。

此外，現(xiàn)有的gan基電流孔徑異質結場效應器件均采用歐姆漏極，當器件漏極施加非常低的反向電壓時，器件中的電流阻擋層便會失效，形成很大的漏源泄漏電流，而且隨著漏極反向電壓的增加，器件柵極也會正向開啟，并通過很大柵電流，最終導致器件失效。因此，現(xiàn)有的gan基電流孔徑異質結場效應器件均無法實現(xiàn)反向阻斷功能，即使將場板結構應用于gan基電流孔徑異質結場效應器件中，對改善器件的反向阻斷特性也無任何效果。

綜上所述，針對上述技術瓶頸，研發(fā)具備優(yōu)良雙向阻斷能力的高性能垂直型gan基電流孔徑異質結場效應器件，非常必要、迫切，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術的不足，提供一種基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件，以減小器件的制作難度，提高器件的正向擊穿電壓和反向擊穿電壓，并實現(xiàn)正向擊穿電壓和反向擊穿電壓的可持續(xù)增加，緩解器件擊穿電壓與導通電阻之間的矛盾，改善器件的擊穿特性和可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一、器件結構

一種基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件，包括:襯底1、漂移層2、孔徑層3、兩個對稱的電流阻擋層4、溝道層6、勢壘層7和鈍化層14，勢壘層7上的兩側淀積有兩個源極9，兩個源極9下方通過離子注入形成兩個注入?yún)^(qū)8，源極9之間的勢壘層上面淀積有柵極10，襯底1下面淀積有肖特基漏極11，鈍化層14完全包裹在除肖特基漏極11底部以外的所有區(qū)域，兩個電流阻擋層4之間形成孔徑5，其特征在于：

所述兩個電流阻擋層4，采用由第一阻擋層41和第二阻擋層42構成的二級階梯結構，且第一阻擋層41位于第二阻擋層42的外側；

所述鈍化層14，是由若干層絕緣介質材料自下而上堆疊而成；絕緣介質材料可采用sio2、sin、al2o3、sc2o3、hfo2、tio2中的任意一種或其它絕緣介質材料；該鈍化層兩側的下部區(qū)域內有浮空漏場板12，上部區(qū)域內有浮空源場板13；

所述浮空漏場板12，由自下而上的漏場板、第一漏浮空場板、第二漏浮空場板至第q漏浮空場板構成，漏場板與肖特基漏極11電氣連接，第一漏浮空場板至第q漏浮空場板為浮空型場板，且相互之間相互獨立，q根據(jù)器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數(shù)；

所述浮空源場板13，由自下而上的第一源浮空場板、第二源浮空場板至第m源浮空場板和源場板構成，第一源浮空場板、第二源浮空場板至第m源浮空場板，即m個源浮空場板為浮空型場板，且相互之間相互獨立，源場板與源極9電氣連接，m根據(jù)器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數(shù)。

二、制作方法

本發(fā)明制作基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件的方法，包括如下過程：

a.制作漂移層2和孔徑層3。

a1)在采用n^-型gan材料的襯底1上外延摻雜濃度為1×10¹⁵～1×10¹⁸cm^-3的n^-型gan半導體材料，形成漂移層2；

a2)在漂移層2上外延n型gan半導體材料，形成厚度h為0.5～3μm、摻雜濃度為1×10¹⁵～1×10¹⁸cm^-3的孔徑層3；

b.制作電流阻擋層4。

b1)在孔徑層3上制作掩模，利用該掩模在孔徑層內的兩側位置注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁶cm^-2的p型雜質，制作厚度a與孔徑層厚度h相同，寬度c為0.2～1μm的兩個第一阻擋層41；

b2)在孔徑層3和左右第一阻擋層41上制作掩模，利用該掩模在左右第一阻擋層41之間的孔徑層內的兩側注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁶cm^-2的p型雜質，制作厚度b為0.3～1μm，寬度d為1.4～3.4μm的兩個第二阻擋層42，兩個第一阻擋層41與兩個第二阻擋層42構成兩個對稱的二級階梯結構的電流阻擋層4，左右電流阻擋層4之間形成孔徑5；

c.制作溝道層6和勢壘層7。

c1)在兩個第一阻擋層41、兩個第二阻擋層42和孔徑5上部外延gan半導體材料，形成厚度為0.04～0.2μm的溝道層6；

c2)在溝道層6上部外延gan基寬禁帶半導體材料，形成厚度為5～50nm的勢壘層7；

d.在勢壘層7上部制作掩模，利用該掩模在勢壘層內兩側注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁶cm^-2的n型雜質，以制作注入?yún)^(qū)8，其中，兩個注入?yún)^(qū)的深度均大于勢壘層厚度，且小于溝道層6與勢壘層的總厚度；

e.制作源極9與柵極10。

e1)在兩個注入?yún)^(qū)8上部和勢壘層7上部制作掩模，利用該掩模在兩個注入?yún)^(qū)上部淀積金屬，以制作源極9；

e2)在源極9上部和勢壘層7上部制作掩模，利用該掩模在左、右兩側源極9之間的勢壘層7上部淀積金屬，以制作柵極10，柵極與兩個電流阻擋層在水平方向上的交疊長度大于0μm；

f.在襯底1背面上淀積金屬，以制作肖特基漏極11；

g.制作浮空漏場板12。

g1)制作漏場板：

g11)淀積一層絕緣介質材料，以覆蓋除了肖特基漏極底部以外的其他區(qū)域，且左、右兩側的絕緣介質材料的厚度與肖特基漏極的厚度相同；

g12)在絕緣介質材料上部制作掩模，利用該掩模在左右兩側的絕緣介質材料上部淀積寬度d1為0.5～6μm、厚度l1為0.5～3μm的金屬，所淀積金屬距離襯底的水平距離t1為0.2～0.6μm，且所淀積金屬的下邊緣與襯底下邊緣水平對齊，以制作漏場板；

g2)制作第一漏浮空場板至第q漏浮空場板：

g21)在漏場板和步驟g11)中淀積的絕緣介質材料上部再淀積一層絕緣介質材料；

g22)在步驟g21)淀積的絕緣介質材料上制作掩模，利用該掩模在左、右兩側的絕緣介質上淀積寬度d1為0.5～6μm、厚度l1為0.5～3μm的金屬，以制作第一漏浮空場板，第一漏浮空場板與漏場板間距s1為0.1～1.5μm，第一漏浮空場板距離漂移層2的水平距離t1為0.2～0.6μm；

g23)在第一漏浮空場板和步驟g21)淀積的絕緣介質材料上再淀積一層絕緣介質材料；

g24)在步驟g23)淀積的絕緣介質材料上制作掩模，利用該掩模在左、右兩側的絕緣介質上淀積寬度d1為0.5～6μm、厚度l1為0.5～3μm的金屬，以制作第二漏浮空場板，第二漏浮空場板與第一漏浮空場板間距為s2，第二漏浮空場板距離漂移層2的水平距離t1為0.2～0.6μm；

以此類推，直至形成第q漏浮空場板，漏場板、第一漏浮空場板至第q漏浮空場板構成浮空漏場板12，q根據(jù)器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數(shù)；

h.在漂移層左右兩邊的第q漏浮空場板上部和絕緣介質材料的上部再次淀積絕緣介質材料，形成平臺；

i.制作浮空源場板13。

i1)制作第一源浮空場板：

在絕緣介質材料上制作掩模，利用該掩模在左、右兩側的平臺上淀積寬度d2為0.5～6μm、厚度l2為0.5～3μm的金屬，以制作第一源浮空場板，第一源浮空場板距離漂移層2的水平距離為t2；

i2)制作第二源浮空場板至第m源浮空場板：

i21)在第一源浮空場板和未被第一源浮空場板覆蓋的絕緣介質材料上淀積一層絕緣介質材料；

i22)在步驟i21)淀積的絕緣介質材料上制作掩模，利用該掩模在左、右兩側的絕緣介質上淀積寬度d2為0.5～6μm、厚度l2為0.5～3μm的金屬，以制作第二源浮空場板，第二源浮空場板與第一源浮空場板間距為w1，第二源浮空場板距離漂移層2的水平距離為t2；

i23)在第二源浮空場板和步驟i21)淀積的絕緣介質材料上再淀積一層絕緣介質材料；

i24)在步驟i23)淀積的絕緣介質材料上制作掩模，利用該掩模在左、右兩側的絕緣介質上淀積寬度d2為0.5～6μm、厚度l2為0.5～3μm的金屬，以制作第三源浮空場板，第三源浮空場板與第二源浮空場板間距為w2，第三源浮空場板距離漂移層2的水平距離為t2；

以此類推，直至形成第m源浮空場板，m根據(jù)器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數(shù)，t2近似滿足關系：d<3.5a，其中，a為第一阻擋層41的厚度，d為第二阻擋層42的寬度；

i3)制作源場板：

i31)在第m源浮空場板和未被第m源浮空場板覆蓋的絕緣介質材料上再次淀積一層絕緣介質材料；

i32)在步驟i31)淀積的絕緣介質材料上制作掩模，并利用該掩模在左、右兩側新的絕緣介質上淀積金屬，以制作源場板，源場板與第m源浮空場板的間距wm為0.1～1.5μm，源場板距離漂移層2的水平距離為t2，源場板上邊緣高于第一阻擋層41下邊緣，源場板下邊緣低于第一阻擋層41下邊緣，且源場板與漂移層在垂直方向上的交疊長度l2為0.5～3μm；

i33)將源場板與源極電氣連接，該源場板與第一源浮空場板、第二源浮空場板至第m源浮空場板構成浮空源場板13；t2近似滿足關系：d<3.5a，其中，a為第一阻擋層41的厚度，d為第二阻擋層42的寬度；

j.淀積絕緣介質材料覆蓋器件上部區(qū)域，由所有淀積的絕緣介質材料形成鈍化層14，完成整個器件的制作。

本發(fā)明與傳統(tǒng)gan基電流孔徑異質結場效應器件比較，具有以下優(yōu)點：

a.實現(xiàn)正向擊穿電壓持續(xù)增加。

本發(fā)明采用二級階梯形式的電流阻擋層，使器件內部的第一阻擋層、第二阻擋層與孔徑層交界面下方附近均會產(chǎn)生一個電場峰，且第一阻擋層對應的電場峰值大于第二阻擋層對應的電場峰值；由于第一阻擋層的電場峰非常接近漂移層兩側表面，便可以利用浮空源場板有效減弱漂移層兩側表面附近第一阻擋層對應的電場峰，并可以在源場板、每個源浮空場板處漂移層兩側表面附近形成新的電場峰，且該電場峰數(shù)目與源浮空場板和源場板的場板數(shù)相等；

通過調整浮空源場板與漂移層之間的水平間距、電流阻擋層的尺寸和摻雜、相鄰兩個場板的垂直間距等，可以使得電流阻擋層與孔徑層交界面下方附近的電場峰值與源場板、各源浮空場板對應的漂移層表面附近各電場峰值相等，且小于gan基寬禁帶半導體材料的擊穿電場，從而提高了器件的正向擊穿電壓，且通過增加源浮空場板的數(shù)目，可實現(xiàn)正向擊穿電壓的持續(xù)增加。

b.實現(xiàn)反向擊穿電壓持續(xù)增加。

本發(fā)明采用了漏浮空場板，利用多個漏浮空場板可以有效調制漂移層內電場分布，使得器件漂移層內的高電場區(qū)面積顯著增加，并可在漏場板、每個漏浮空場板處漂移層兩側表面附近形成新的電場峰，且電場峰數(shù)目與漏浮空場板和漏場板的數(shù)目相等；

通過調整浮空漏場板與漂移層之間的水平間距、相鄰兩個場板的垂直間距等，可以使得漏場板、各漏浮空場板對應的漂移層內各電場峰值近似相等，且小于gan基寬禁帶半導體材料的擊穿電場，從而提高了器件的反向擊穿電壓，且通過增加漏浮空場板的數(shù)目，可實現(xiàn)擊穿電壓的持續(xù)增加。

c.在提高器件擊穿電壓的同時，器件導通電阻幾乎恒定。

本發(fā)明通過在器件兩側采用場板技術來提高器件擊穿電壓，由于場板不會影響器件導通電阻，當器件導通時，在器件內部漂移層只存在由電流阻擋層所產(chǎn)生的耗盡區(qū)和肖特基漏極附近的耗盡區(qū)，即高阻區(qū)，并未引入其它耗盡區(qū)，因此，隨著源浮空場板和漏浮空場板數(shù)目的增加，器件的正向擊穿電壓和反向擊穿電壓持續(xù)增加，而導通電阻幾乎保持恒定。

d.工藝簡單，易于實現(xiàn)，提高了成品率。

本發(fā)明器件結構中，源浮空場板和漏浮空場板的制作是通過在漂移層兩側多次淀積金屬和絕緣介質材料而實現(xiàn)的，其工藝簡單，且不會對器件中半導體材料產(chǎn)生損傷，避免了采用超結的gan基電流孔徑異質結場效應器件結構所帶來的工藝復雜化問題，大大提高了器件的成品率。

以下結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術內容和效果。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)gan基電流孔徑異質結場效應器件的結構圖；

圖2是本發(fā)明基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件的結構圖；

圖3是本發(fā)明制作基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件的總流程圖；

圖4是本發(fā)明中制作浮空漏場板的子流程圖；

圖5是本發(fā)明中制作浮空源場板的子流程圖；

圖6是對本發(fā)明器件仿真所得正向擊穿情況下的二維電場分布圖；

圖7是對本發(fā)明器件仿真所得反向擊穿情況下的二維電場分布圖。

具體實施方式

參照圖2，本發(fā)明基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件是基于gan基寬禁帶半導體異質結結構，其包括：襯底1、漂移層2、孔徑層3、兩個對稱的電流阻擋層4、溝道層6、勢壘層7和鈍化層14，勢壘層7上的兩側淀積有兩個源極9，兩個源極下方通過離子注入形成兩個注入?yún)^(qū)8，源極9之間的勢壘層7上面淀積有柵極10，襯底1下面淀積有肖特基漏極11，鈍化層14完全包裹在除肖特基漏極11底部以外的所有區(qū)域。其中：

所述襯底1，采用n^-型gan材料；

所述漂移層2，位于襯底1上部，其摻雜濃度為1×10¹⁵～1×10¹⁸cm^-3；

所述孔徑層3，位于漂移層2上部，其厚度h為0.5～3μm、摻雜濃度為1×10¹⁵～1×10¹⁸cm^-3；

所述電流阻擋層4，是由第一阻擋層41和第二阻擋層42構成得的二級階梯結構，其中：兩個第一阻擋層位于孔徑層3內的左右兩側，兩個第二阻擋層42位于兩個第一阻擋層41內側，各阻擋層均采用p型摻雜；該第一阻擋層41的厚度a為0.5～3μm，寬度c為0.2～1μm，該第二阻擋層42的厚度b為0.3～1μm，寬度d為1.4～3.4μm，且滿足a>b，兩個對稱的電流阻擋層4之間形成孔徑5；

所述溝道層6，位于兩個電流阻擋層4和孔徑5上部，其厚度為0.04～0.2μm；

所述勢壘層7，位于溝道層6上部，其由若干層相同或不同的gan基寬禁帶半導體材料組成，厚度為5～50nm；

所述柵極10，其與兩個電流阻擋層4在水平方向上的交疊長度大于0μm；

所述器件兩邊的鈍化層14，是由若干層絕緣介質材料自下而上堆疊而成；絕緣介質材料可采用sio2、sin、al2o3、sc2o3、hfo2、tio2中的任意一種或其它絕緣介質材料；該鈍化層兩側內的下部區(qū)域內有浮空漏場板12，上部區(qū)域淀內有浮空源場板13；

所述浮空漏場板12，由自下而上的漏場板、第一漏浮空場板、第二漏浮空場板至第q漏浮空場板構成，漏場板與肖特基漏極11電氣連接，第一漏浮空場板至第q漏浮空場板為浮空型場板，且相互之間相互獨立，q根據(jù)器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數(shù)；漏場板、第一漏浮空場板、第二漏浮空場板至第q漏浮空場板的高度相等，均表述為l1；寬度相同，均表述為d1，l1為0.5～3μm，d1為0.5～6μm。

浮空漏場板12中，同一側的漏場板及各漏浮空場板均相互平行，且相鄰兩個場板之間的絕緣介質材料的厚度，即相鄰場板之間的間距不同，表述為si，且自下而上依次增大，漏場板與第一漏浮空場板之間的間距s1為0.1～1.5μm，i為整數(shù)且q≥i≥1；浮空漏場板12中，同一側的所有場板距離漂移層2的水平距離t1均相等，t1為0.2～0.6μm，漏場板下邊緣與襯底1下邊緣水平對齊；鈍化層左右兩側內的兩個浮空漏場板12完全對稱；

所述浮空源場板13，由自下而上的第一源浮空場板、第二源浮空場板至第m源浮空場板和源場板構成，第一源浮空場板、第二源浮空場板至第m源浮空場板，即m個源浮空場板為浮空型場板，且相互之間相互獨立，源場板與源極9電氣連接，m根據(jù)器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數(shù)；同一側的源場板及各源浮空場板均相互平行，且距離漂移層2的水平距離均相等且為t2，t2近似滿足關系：d<3.5a，其中，a為第一阻擋層41的厚度，d為第二阻擋層42的寬度；

第一源浮空場板、第二源浮空場板至第m源浮空場板的厚度相等，均表述為l2，寬度相同，均表述為d2；l2為0.5～3μm，d2為0.5～6μm；源場板的寬度等于各源浮空場板的寬度，源場板上邊緣所在高度高于第一阻擋層41下邊緣所在高度，源場板下邊緣低于第一阻擋層41下邊緣，源場板與漂移層在垂直方向上的交疊長度等于l2。

浮空源場板13中，同一側的源場板及各源浮空場板均相互平行，且相鄰兩個場板之間的間距wj不同，且自下而上依次減小，第m源浮空場板與源場板的間距wm的范圍為0.1～1.5μm，第一源浮空場板與第二源浮空場板之間的間距為w1，第二源浮空場板與第三源浮空場板之間的距離為w2，j為整數(shù)且m≥j≥1；左右兩側的兩個浮空源場板13完全對稱；

所述肖特基漏極11，采用肖特基結構。

參照圖3，本發(fā)明制作基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件的過程，給出如下三種實施例：

實施例一：制作鈍化層為sio2，且?guī)в袃蓚€漏浮空場板和兩個源浮空場板的基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件。

步驟1.制作漂移層2和孔徑層3，如圖3a。

1a)采用n^-型gan材料做襯底1，使用金屬有機物化學氣相淀積技術，在襯底1上外延摻雜濃度為1×10¹⁵cm^-3的n^-型gan半導體材料，形成漂移層2，其中：

外延采用的工藝條件為：溫度為950℃，壓強為40torr，以sih4為摻雜源，氫氣流量為4000sccm，氨氣流量為4000sccm，鎵源流量為100μmol/min；

1b)使用金屬有機物化學氣相淀積技術，在漂移層2上外延厚度為0.5μm、摻雜濃度為1×10¹⁵cm^-3的n型gan半導體材料，形成孔徑層3，其中：

外延采用的工藝條件為：溫度為950℃，壓強為40torr，以sih4為摻雜源，氫氣流量為4000sccm，氨氣流量為4000sccm，鎵源流量為100μmol/min。

步驟2.制作電流阻擋層4，如圖3b。

2a)制作第一阻擋層41：

2a1)在孔徑層3上制作一次掩模；

2a2)使用離子注入技術，在孔徑層內的兩側位置注入劑量為1×10¹⁵cm^-2的p型雜質mg，制作厚度a為0.5μm，寬度c為0.2μm的兩個第一阻擋層41；

2b)制作第二阻擋層42：

2b1)在孔徑層3和兩個第一阻擋層41上制作一次掩模；

2b2)使用離子注入技術，在左、右第一阻擋層41之間的孔徑層3內兩側注入劑量為1×10¹⁵cm^-2的p型雜質mg，制作厚度b為0.3μm，寬度d為1.4μm的兩個第二阻擋層42，兩個第一阻擋層和兩個第二阻擋層構成兩個對稱的二級階梯結構的電流阻擋層4，左、右兩個電流阻擋層4之間形成孔徑5。

步驟3.制作溝道層6和勢壘層7，如圖3c。

3a)外延gan材料制作溝道層6：

使用分子束外延技術，在兩個第一阻擋層41、兩個第二阻擋層42和孔徑5的上部外延厚度為0.04μm的gan材料，形成溝道層6，其中：

分子束外延的工藝條件為：真空度小于等于1.0×10^-10mbar，射頻功率為400w，反應劑采用n2和高純ga源；

3b)外延al0.5ga0.5n，制作勢壘層7：

使用分子束外延技術在溝道層6上外延厚度為5nm的al0.5ga0.5n材料，形成勢壘層7，其中：

分子束外延的工藝條件為：真空度小于等于1.0×10^-10mbar，射頻功率為400w，反應劑采用n2、高純ga源和高純al源。

步驟4.制作注入?yún)^(qū)8，如圖3d。

4a)在勢壘層7上部制作一次掩模；

4b)使用離子注入技術，在勢壘層內的兩側注入劑量為1×10¹⁵cm^-2的n型雜質si，形成深度為0.01μm的注入?yún)^(qū)8；

4c)在1200℃溫度下進行快速熱退火。

步驟5.制作源極9與柵極10，如圖3e。

5a)制作源極9：

5a1)在兩個注入?yún)^(qū)8上部和勢壘層7上部制作一次掩模；

5a2)使用電子束蒸發(fā)技術，在兩個注入?yún)^(qū)上部淀積ti/au/ni組合金屬，形成源極9，其中：所淀積的金屬，自下而上的厚度是：ti為0.02μm、au為0.3μm、ni為0.05μm；

5b)制作柵極10：

5b1)在源極9上部和勢壘層7上部制作一次掩模；

5b2)使用電子束蒸發(fā)技術，在勢壘層7上淀積ni/au/ni組合金屬，形成柵極10，其中：所淀積的金屬，自下而上，其ni的厚度為0.02μm，au的厚度為0.2μm，ni的厚度為0.04μm；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

步驟6.制作肖特基漏極11，如圖3f。

使用電子束蒸發(fā)技術，在整個襯底1的背面上依次淀積金屬ni、au、ni，形成肖特基漏極11，其中：所淀積的金屬，ni的厚度為0.02μm，au的厚度為0.7μm，ni的厚度為0.05μm；

淀積金屬所采用的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

步驟7.制作浮空漏場板12，如圖3g。

參照圖4，本步驟的具體實現(xiàn)如下：

7a)制作漏場板：

7a1)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，淀積一層sio2絕緣介質材料，以覆蓋除了肖特基漏極底部以外的其他區(qū)域，且左、右兩側的絕緣介質材料的厚度與肖特基漏極的厚度相同；

7a2)在絕緣介質材料上部制作掩模；

7a3)使用電子束蒸發(fā)技術，在絕緣介質材料左右兩側上部淀積寬度d1為6μm、厚度l1為3μm的金屬，所淀積金屬距離襯底的水平距離t1為0.6μm，且所淀積金屬的下邊緣與襯底下邊緣水平對齊，以制作漏場板，并將漏場板與肖特基漏極電氣連接；

7b)制作第一漏浮空場板和第二漏浮空場板：

7b1)在第一漏浮空場板上部和在步驟7a1)中淀積的絕緣介質材料上再淀積一層sio2絕緣介質材料；

7b2)在sio2絕緣介質材料上制作掩模；

7b3)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l1為3μm，寬度d1為6μm的第一漏浮空場板，且第一漏浮空場板與漏場板間距s1為1.5μm，第一漏場板距離漂移層2的水平距離t1為0.6μm；

7b4)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第一漏浮空場板和步驟7b1)中淀積的sio2絕緣介質材料上部再淀積一層sio2絕緣介質材料；

7b5)在sio2絕緣介質材料上制作掩模；

7b6)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l1為3μm，寬度d1為6μm的第二漏浮空場板，且第二漏浮空場板與第一漏浮空場板間距s2為1.55μm，第二漏浮空場板距離漂移層2的水平距離t1為0.6μm；漏場板、第一漏浮空場板和第二漏浮空場板構成浮空漏場板12；

淀積sio2絕緣介質材料的工藝條件是：n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓強為1100mtorr；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

步驟8.制作平臺，如圖3h。

使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在兩個第二漏浮空場板上部和絕緣介質材料的上部再次淀積sio2絕緣介質材料，形成平臺；

等離子體增強化學氣相淀積技術的工藝條件是：n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓強為1100mtorr。

步驟9.制作浮空源場板13，如圖3i。

參照圖5，本步驟的具體實現(xiàn)如下：

9a)制作第一源浮空場板：

9a1)在絕緣介質材料上制作掩模；

9a2)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的平臺上淀積金屬，以制作高度l2為3μm，寬度d2為6μm的第一源浮空場板，且第一源浮空場板距離漂移層2的水平距離t2為0.49μm；

9b)制作第二源浮空場板：

9b1)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第一源浮空場板和未被第一源浮空場板覆蓋的sio2絕緣介質材料上淀積一層sio2絕緣介質材料；

9b2)在步驟9b1)淀積的sio2絕緣介質材料上制作掩模；

9b3)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l2為3μm，寬度d2為6μm的第二源浮空場板，且第二源浮空場板與第一源浮空場板間距w1為1.6μm，第二源浮空場板距離漂移層2的水平距離t2為0.49μm；

9c)制作源場板：

9c1)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第二源浮空場板和步驟9b1)中淀積的絕緣介質材料上再淀積一層sio2絕緣介質材料；

9c2)在步驟9c1)淀積的sio2絕緣介質材料上制作掩模；

9c3)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作寬度d2為6μm的源場板，且源場板與第二源浮空場板間距w2為1.5μm，與漂移層2的水平距離t2為0.49μm，源場板上部邊緣高于第一阻擋層41下邊緣0.5μm，源場板與漂移層在垂直方向上的交疊長度等于3μm；

9c4)將源場板與源極9電氣連接，該源場板與第一源浮空場板、第二源浮空場板構成浮空源場板13；

淀積sio2絕緣介質材料的工藝條件是：n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓強為1100mtorr；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

步驟10.制作鈍化層14，如圖3j。

使用等離子體增強化學氣相淀積技術，淀積sio2絕緣介質材料覆蓋整個器件上部區(qū)域，由所有淀積的sio2絕緣介質材料形成鈍化層14，完成整個器件的制作。

淀積sio2絕緣介質材料的工藝條件是：n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓強為1100mtorr。

實施例二：制作鈍化層為sio2，且?guī)в袃蓚€漏浮空場板和三個源浮空場板的基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件。

第一步.制作漂移層2和孔徑層3，如圖3a。

1.1)采用n^-型gan做襯底1；在溫度為950℃，壓強為40torr，以sih4為摻雜源，氫氣流量為4000sccm，氨氣流量為4000sccm，鎵源流量為100μmol/min的工藝條件下，使用金屬有機物化學氣相淀積技術，在襯底1上外延摻雜濃度為6×10¹⁶cm^-3的n^-型gan半導體材料，形成漂移層2；

1.2)在溫度為950℃，壓強為40torr，以sih4為摻雜源，氫氣流量為4000sccm，氨氣流量為4000sccm，鎵源流量為100μmol/min的工藝條件下，使用金屬有機物化學氣相淀積技術，在漂移層2上外延厚度為1.5μm、摻雜濃度為5×10¹⁶cm^-3的n型gan半導體材料，形成孔徑層3。

第二步.制作電流阻擋層4，如圖3b。

2.1)制作第一阻擋層41：

2.11)在孔徑層3上制作一次掩模；

2.12)使用離子注入技術，在孔徑層內的兩側位置注入劑量為5×10¹⁵cm^-2的p型雜質mg，制作厚度a為1.5μm，寬度c為0.5μm的兩個第一阻擋層41。

2.2)制作第二阻擋層42：

2.21)在孔徑層3和兩個第一阻擋層41上制作一次掩模；

2.22)使用離子注入技術，在左、右第一阻擋層41之間的孔徑層3內兩側注入劑量為6×10¹⁵cm^-2的p型雜質mg，制作厚度b為0.5μm，寬度d為2μm的兩個第二阻擋層42，兩個第一阻擋層和兩個第二阻擋層構成兩個對稱的二級階梯結構的電流阻擋層4，左、右兩個電流阻擋層4之間形成孔徑5。

第三步.制作溝道層6和勢壘層7，如圖3c。

3.1)外延gan材料制作溝道層6：

在真空度小于等于1.0×10^-10mbar，射頻功率為400w，反應劑采用n2、高純ga源的工藝條件下，使用分子束外延技術，在兩個第一阻擋層41、兩個第二阻擋層42和孔徑5的上部外延厚度為0.1μm的gan材料，形成溝道層6；

3.2)外延al0.2ga0.8n，制作勢壘層7：

在真空度小于等于1.0×10^-10mbar，射頻功率為400w，反應劑采用n2、高純ga源、高純al源的工藝條件下，使用分子束外延技術在溝道層6上外延厚度為20nm的al0.2ga0.8n材料，形成勢壘層7；

第四步.制作左、右兩個注入?yún)^(qū)8，如圖3d。

4.1)在勢壘層7上部制作一次掩模；

4.2)使用離子注入技術，在勢壘層內的兩側注入劑量為6×10¹⁵cm^-2的n型雜質si，形成深度為0.03μm的注入?yún)^(qū)8；

4.3)在1200℃溫度下進行快速熱退火。

第五步.制作源極9與柵極10，如圖3e。

5.1)制作源極9：

5.11)在兩個注入?yún)^(qū)8上部和勢壘層7上部制作一次掩模；

5.12)在真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于的工藝條件下，使用電子束蒸發(fā)技術，在兩個注入?yún)^(qū)上部淀積ti/au/ni組合金屬，形成源極9，其中：所淀積的金屬，自下而上，ti的厚度為0.02μm、au的厚度為0.3μm、ni的厚度為0.05μm；

5.2)制作柵極10：

5.21)在源極9上部和勢壘層7上部制作掩模；

5.22)在真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于的工藝條件下，使用電子束蒸發(fā)技術，在勢壘層7上淀積ni/au/ni組合金屬，形成柵極10，其中：所淀積的金屬，自下而上，ni的厚度為0.02μm、au的厚度為0.2μm、ni的厚度為0.04μm。

第六步.制作肖特基漏極11，如圖3f。

在真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于的工藝條件下，使用電子束蒸發(fā)技術，在整個襯底1的背面上依次淀積金屬w、au、ni，形成肖特基漏極11，其中：所淀積的金屬，w的厚度為0.02μm，au的厚度為0.7μm，ni的厚度為0.05μm；

第七步.制作浮空漏場板12，如圖3g。

參照圖4，本步驟的具體實現(xiàn)如下：

7.1)制作漏場板：

7.11)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，淀積一層sio2絕緣介質材料，以覆蓋除了肖特基漏極底部以外的其他區(qū)域，且左、右兩側的絕緣介質材料的厚度與肖特基漏極的厚度相同；

7.12)在絕緣介質材料上部制作掩模；

7.13)使用電子束蒸發(fā)技術，在絕緣介質材料左右兩側上部淀積寬度d1為2.5μm、厚度l1為1.5μm的金屬，所淀積金屬距離襯底的水平距離t1為0.3μm，且所淀積金屬的下邊緣與襯底下邊緣水平對齊，以制作漏場板，并將漏場板與肖特基漏極電氣連接；

7.2)制作第一漏浮空場板和第二漏浮空場板：

7.21)在第一漏浮空場板上部和在步驟7.11)中淀積的絕緣介質材料上再淀積一層sio2絕緣介質材料；

7.22)在sio2絕緣介質材料上制作掩模；

7.23)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l1為1.5μm，寬度d1為2.5μm的第一漏浮空場板，且第一漏浮空場板與漏場板間距s1為0.6μm，第一漏場板距離漂移層2的水平距離t1為0.3μm；

7.24)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第一漏浮空場板和步驟7.21)中淀積的sio2絕緣介質材料上部再淀積一層sio2絕緣介質材料；

7.25)在sio2絕緣介質材料上制作掩模；

7.26)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l1為1.5μm，寬度d1為2.5μm的第二漏浮空場板，且第二漏浮空場板與第一漏浮空場板間距s2為0.68μm，第二漏浮空場板距離漂移層2的水平距離t1為0.3μm；漏場板、第一漏浮空場板和第二漏浮空場板構成浮空漏場板12；

淀積sio2絕緣介質材料的工藝條件是：n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓強為1100mtorr；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

第八步.制作平臺，如圖3h。

在n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓力為1100mtorr的工藝條件下，使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在兩個第二漏浮空場板上部和sio2絕緣介質材料的上部再次淀積sio2絕緣介質材料，形成平臺；

第九步.制作浮空源場板13，如圖3i。

參照圖5，本步驟的具體實現(xiàn)如下：

9.1)制作第一源浮空場板：

9.11)在絕緣介質材料上制作掩模；

9.12)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的平臺上淀積金屬，以制作高度l2為1μm，寬度d2為1.5μm的第一源浮空場板，且第一源浮空場板距離漂移層2的水平距離t2為0.19μm；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

9.2)制作第二源浮空場板和第三源浮空場板：

9.21)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第一源浮空場板和未被第一源浮空場板覆蓋的sio2絕緣介質材料上淀積一層sio2絕緣介質材料；

9.22)在步驟9.21)淀積的sio2絕緣介質材料上制作掩模；

9.23)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l2為1μm，寬度d2為1.5μm的第二源浮空場板，且第二源浮空場板與第一源浮空場板間距w1為0.42μm，第二源浮空場板距離漂移層2的水平距離t2為0.19μm；

9.24)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第一源浮空場板和步驟9.21)中淀積的絕緣介質材料上淀積一層sio2絕緣介質材料；

9.25)在步驟9.24)淀積的sio2絕緣介質材料上制作掩模；

9.26)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l2為1μm，寬度d2為1.5μm的第三源浮空場板，且第三源浮空場板與第二源浮空場板間距w2為0.35μm，第三源浮空場板距離漂移層2的水平距離t2為0.19μm；

淀積sio2絕緣介質材料的工藝條件是：n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓強為1100mtorr；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

9.3)制作源場板：

9.31)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第三源浮空場板和步驟9.24)中淀積的絕緣介質材料上再淀積一層sio2絕緣介質材料；

9.32)在步驟9.31)淀積的sio2絕緣介質材料上制作掩模；

9.33)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sio2絕緣介質上淀積金屬，以制作寬度d2為1.5μm的源場板，且源場板與第三源浮空場板間距w3為0.3μm，與漂移層2的水平距離t2為0.19μm，源場板上邊緣高于第一阻擋層41下邊緣0.5μm，源場板與漂移層在垂直方向上的交疊長度等于1μm；

9.34)將源場板與源極電氣連接，該源場板與第一源浮空場板、第二源浮空場板和第三源浮空場板形成浮空源場板13；

淀積sio2絕緣介質材料的工藝條件是：n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓強為1100mtorr；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

第十步.制作鈍化層14，如圖3j。

在n2o流量為850sccm，sih4流量為200sccm，溫度為250℃，射頻功率為25w，壓力為1100mtorr的工藝條件下，使用等離子體增強化學氣相淀積技術，淀積sio2絕緣介質材料覆蓋整個器件上部區(qū)域，由所有淀積的sio2絕緣介質材料形成鈍化層14，完成整個器件的制作。

實施例三：制作鈍化層為sin，且?guī)в?個漏浮空場板和兩個源浮空場板的基于浮空源場板和浮空漏場板的垂直型異質結場效應器件。

步驟a.制作漂移層2和孔徑層3，如圖3a。

a1)采用溫度為950℃，壓強為40torr，以sih4為摻雜源，氫氣流量為4000sccm，氨氣流量為4000sccm，鎵源流量為100μmol/min的工藝條件，采用n^-型gan做襯底1，使用金屬有機物化學氣相淀積技術，在襯底上外延摻雜濃度為1×10¹⁸cm^-3的n^-型gan材料，制作漂移層2。

a2)采用溫度為950℃，壓強為40torr，以sih4為摻雜源，氫氣流量為4000sccm，氨氣流量為4000sccm，鎵源流量為100μmol/min的工藝條件，使用金屬有機物化學氣相淀積技術，在漂移層2上外延厚度為3μm、摻雜濃度為1×10¹⁸cm^-3的n型gan材料，制作孔徑層3。

步驟b.制作電流阻擋層4，如圖3b。

b1)先在孔徑層3上制作掩模；再使用離子注入技術，在孔徑層內的兩側位置注入劑量為1×10¹⁶cm^-2的p型雜質mg，制作厚度a為3μm，寬度c為1μm的兩個第一阻擋層41；

b2)先在孔徑層3和兩個第一阻擋層41上制作掩模；再使用離子注入技術，在左、右第一阻擋層41之間的孔徑層3內兩側位置注入劑量為1×10¹⁶cm^-2的p型雜質mg，制作厚度b為1μm，寬度d為3.4μm的兩個第二阻擋層42，兩個第一阻擋層41與兩個第二阻擋層42構成兩個對稱的二級階梯結構的電流阻擋層4，左右電流阻擋層4之間形成孔徑5。

步驟c.制作溝道層6和勢壘層7，如圖3c。

c1)采用真空度小于等于1.0×10^-10mbar，射頻功率為400w，反應劑采用n2、高純ga源，使用分子束外延技術，在兩個第一阻擋層41、兩個第二阻擋層42和孔徑5的上部外延厚度為0.2μm的gan材料，形成溝道層6；

c2)采用真空度小于等于1.0×10^-10mbar，射頻功率為400w，反應劑采用n2、高純ga源、高純al源的工藝條件，使用分子束外延技術在溝道層6上外延厚度為50nm的al0.1ga0.9n材料，形成勢壘層7。

步驟d.先在勢壘層7上部制作掩模；再使用離子注入技術，在勢壘層內兩側注入劑量為1×10¹⁶cm^-2的n型雜質si，制作深度為0.06μm的兩個注入?yún)^(qū)8；然后，在1200℃下進行快速熱退火，如圖3d。

步驟e.制作源極9與柵極10，如圖3e。

e1)先在兩個注入?yún)^(qū)8上部和勢壘層7上部制作掩模；再采用真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于的工藝條件，使用電子束蒸發(fā)技術，在兩側的注入?yún)^(qū)上部淀積金屬，制作源極9，其中所淀積的金屬為ti/au/ni金屬組合，即自下而上，ti的厚度為0.02μm、au的厚度為0.3μm、ni的厚度為0.05μm；

e2)先在源極9上部和7上部制作掩模；再采用真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于的工藝條件，使用電子束蒸發(fā)技術，在勢壘層上淀積ni/au/ni組合金屬，制作柵極10，其中：所淀積的金屬自下而上，ni的厚度為0.02μm、au的厚度為0.2μm、ni的厚度為0.04μm。

步驟f.采用真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于的工藝條件，使用電子束蒸發(fā)技術，在整個襯底1的背面上依次淀積金屬pt、au、ni，形成肖特基漏極11，其中：所淀積的金屬，pt的厚度為0.02μm，au的厚度為0.7μm，ni的厚度為0.05μm，如圖3f。

步驟g.制作浮空漏場板12，如圖3g。

參照圖4，本步驟的具體實現(xiàn)如下：

g1)制作漏場板：

g11)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，淀積一層sin絕緣介質材料，以覆蓋除了肖特基漏極底部以外的其他區(qū)域，且左、右兩側的絕緣介質材料的厚度與肖特基漏極的厚度相同；

g12)在絕緣介質材料上部制作掩模；

g13)使用電子束蒸發(fā)技術，在絕緣介質材料左右兩側上部淀積寬度d1為0.5μm、厚度l1為0.5μm的金屬，所淀積金屬距離襯底的水平距離t1為0.2μm，且所淀積金屬的下邊緣與襯底下邊緣水平對齊，以制作漏場板，并將漏場板與肖特基漏極電氣連接；

g2)制作第一漏浮空場板：

g21)在第一漏浮空場板上部和在步驟g11)中淀積的絕緣介質材料上再淀積一層sin絕緣介質材料；

g22)在sin絕緣介質材料上制作掩模；

g23)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sin絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l1為0.5μm，寬度d1為0.5μm的第一漏浮空場板，且第一漏浮空場板與漏場板間距s1為0.1μm，第一場板距離漂移層2的水平距離t1為0.2μm，第一漏浮空場板與漏場板構成浮空漏場板12；

淀積sin絕緣介質材料的工藝條件是：氣體為nh3、n2及sih4，氣體流量分別為2.5sccm、950sccm和250sccm，溫度、射頻功率和壓強分別為300℃、25w和950mtorr；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

步驟h.采用氣體為nh3、n2及sih4，氣體流量分別為2.5sccm、950sccm和250sccm，溫度、射頻功率和壓強分別為300℃、25w和950mtorr的工藝條件，使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在兩個第一漏浮空場板上部和絕緣介質材料的上部再次淀積sin絕緣介質材料，形成平臺，如圖3h。

步驟i.制作浮空源場板，如圖3i。

參照圖5，本步驟的具體實現(xiàn)如下：

i1)制作第一源浮空場板：

i11)在絕緣介質材料上制作掩模；

i12)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的平臺上淀積金屬，以制作高度l2為0.5μm，寬度d2為0.5μm的第一源浮空場板，且第一源浮空場板距離漂移層2的水平距離t2為0.18μm；

i2)制作第二源浮空場板：

i21)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第一源浮空場板和未被第一源浮空場板覆蓋的sin絕緣介質材料上淀積一層sin絕緣介質材料；

i22)在步驟i21)淀積的sin絕緣介質材料上制作掩模；

i23)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sin絕緣介質上淀積金屬，以制作高度l2為0.5μm，寬度d2為0.5μm的第二源浮空場板，且第二源浮空場板與第一源浮空場板間距w1為0.12μm，第二源浮空場板距離漂移層2的水平距離t2為0.18μm；

i3)制作源場板：

i31)使用等離子體增強化學氣相淀積技術，在第二源浮空場板和步驟i21)中淀積的絕緣介質材料上再淀積一層sin絕緣介質材料；

i32)在步驟i31)淀積的sin絕緣介質材料上制作掩模；

i33)使用電子束蒸發(fā)技術，在左、右兩側的sin絕緣介質上淀積金屬，以制作寬度d2為0.5μm的源場板，且源場板與第二源浮空場板間距w2為0.1μm，與漂移層2的水平距離t2為0.18μm，源場板上邊緣高于第一阻擋層41下邊緣0.5μm，源場板與漂移層在垂直方向上的交疊長度等于0.5μm；

i34)將該源場板與源極電氣連接，該源場板與所有源浮空場板形成浮空源場板13；

淀積sin絕緣介質材料的工藝條件是：氣體為nh3、n2及sih4，氣體流量分別為2.5sccm、950sccm和250sccm，溫度、射頻功率和壓強分別為300℃、25w和950mtorr；

電子束蒸發(fā)的工藝條件為：真空度小于1.8×10^-3pa，功率范圍為200～1000w，蒸發(fā)速率小于

步驟j.制作鈍化層14，如圖3j。

采用氣體為nh3、n2及sih4，氣體流量分別為2.5sccm、950sccm和250sccm，溫度、射頻功率和壓強分別為300℃、25w和950mtorr的工藝條件，使用等離子體增強化學氣相淀積技術，淀積sin絕緣介質材料覆蓋整個器件上部區(qū)域，由所有淀積的sin絕緣介質材料形成鈍化層14，完成整個器件的制作。

本發(fā)明的效果可通過以下仿真進一步說明：

仿真：對本發(fā)明器件在正向擊穿情況下的二維電場分布進行仿真，結果如圖6，其中器件的正向擊穿電壓為1300v；對本發(fā)明器件在反向擊穿情況下的二維電場分布進行仿真，結果如圖7，其中器件的反向擊穿電壓為-1110v；圖6和圖7中的器件均采用了2個源浮空場板和2個漏浮空場板。

由圖6可以看出，正向擊穿情況下，本發(fā)明器件中電場強度分布均勻，在器件內部以及漂移層兩側表面附近形成了連續(xù)平緩的高電場區(qū)，且高場區(qū)的范圍大，說明采用二級階梯形式的電流阻擋層后，本發(fā)明器件結構可以有效地調制器件內部和漂移層兩側表面附近的電場分布。因此本發(fā)明器件可以有效實現(xiàn)正向阻斷功能。

由圖7可以看出，反向擊穿情況下，本發(fā)明器件中電場強度分布均勻，在器件內部以及漂移層兩側表面附近形成了連續(xù)平緩的高電場區(qū)，且高場區(qū)的范圍大，說明本發(fā)明器件結構可以有效地調制器件內部和漂移層兩側表面附近的電場分布。因此本發(fā)明器件可以有效實現(xiàn)反向阻斷功能。

以上描述僅是本發(fā)明的幾個具體實施例，并不構成對本發(fā)明的限制，顯然對于本領域的專業(yè)人員來說，在了解了本發(fā)明內容和原理后，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)明的方法進行形式和細節(jié)上的各種修正和改變，但是這些基于本發(fā)明的修正和改變仍在本發(fā)明的權利要求保護范圍之內。