对于Si基半导体而言，一般通过高温氧化生成本征氧化物SiO2。GaN基器件最常用的钝化介质为SiNx，可以在MOCVD腔体内原位（in-situ）生长，也可以通过化学气相淀积（CVD）的方法获得。同时，其他材料钝化也成为大家关注的热点，包括SiO2、Al2O3、HfO2等。AlN钝化层中产生的极化电荷可以改变AlGaN层的表面电势，进而使得势垒层的表面电荷能级保持在费米能级之上，成功避免了负电中心的产生，因此这种方法在抑制电流崩塌效应上取得了较大的进展。
根据实验条件，本论文主要使用化学气相淀积（CVD）法生长SiNx和SiO2，可选的设备为PECVD和ICPCVD。对于CVD法生长钝化层而言，影响钝化效果的主要因素有：生长温度、生长压力、等离子流量、RF功率等。对AlGaN/GaN微波器件，钝化效果除关注对电流崩塌的抑制，主要关注钝化对器件在高频下性能的影响；对功率器件而言，则主要关注钝化层对器件表面漏电的影响。为确定钝化层的漏电特性，取四个Si片，分别使用如表1和2所示的工艺参数，在Si片淀积四种不同的钝化层，厚度均为100nm，然后进行本征击穿实验。
表1 PECVD生长钝化层的工艺参数
表2 ICPCVD生长钝化层的工艺参数
PECVD生长SiNx过程中反应源为SiH4和NH3，N2的作用为维持反应气压。PECVD生长SiO2过程中反应源为SiH4和N2O，一般不用SiH4和O2反应来制备SiO2，因为氧原子在气相状态下具有很高的反应活性，会促进颗粒的产生，并使薄膜适量变差（如产生针孔）。而SiH4和N2O可以生成更均匀的薄膜。
四种钝化层本征击穿实验的测试结果如图1所示。从图中可以看出，四种钝化物漏电达到1µA时的电压相差不大，ICPCVD慢速生长SiNx要略好于其他三种钝化物。经计算得到四种钝化物的临界击穿电场均大于6MV/cm，说明四种钝化物均可以作为钝化工艺的选择。
图1 四种方法生长的100nm钝化层本征击穿电压比较