[发明专利]一种异质结势垒变容管及其制备方法

权利要求书

1.一种异质结势垒变容管，其特征在于，所述变容管包括GaAs衬底，位于所述GaAs衬底上的重掺杂GaAs沟道层，位于所述重掺杂GaAs沟道层上的至少一个异质结势垒结构，位于所述至少一个异质结势垒结构上的重掺杂GaAs帽层，位于所述重掺杂GaAs帽层上的阳极和阴极，所述变容管在靠近阳极远离阴极的一端具有一从重掺杂GaAs帽层到GaAs衬底的第一台阶结构，所述变容管在阳极和阴极之间具有一从重掺杂GaAs帽层到重掺杂GaAs沟道层的第二台阶结构，所述变容管在靠近阴极远离阳极的一端具有一从重掺杂GaAs帽层到GaAs衬底的第三台阶结构，所述第一台阶结构、第二台阶结构和第三台阶结构上覆盖有介质层，所述第一台阶结构和第三台阶结构的上台阶阶面和侧壁处的介质层上设有引线，所述第一台阶结构和第三台阶结构的下台阶阶面处的介质层上设有PAD。

2.根据权利要求1所述的异质结势垒变容管，其特征在于，所述重掺杂GaAs沟道层为重掺杂N型GaAs沟道层，掺杂的离子为Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁸厘米^-3；所述重掺杂GaAs帽层为重掺杂N型GaAs帽层，掺杂的离子为Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁸厘米^-3。

3.根据权利要求1所述的异质结势垒变容管，其特征在于，所述异质结势垒结构包括第一轻掺杂GaAs调制层，位于所述第一轻掺杂GaAs调制层上的第一未掺杂的GaAs缓冲层，位于所述第一未掺杂的GaAs缓冲层上的未掺杂的AlGaAs势垒层，位于所述未掺杂的AlGaAs势垒层上的第二未掺杂的GaAs缓冲层，位于所述第二未掺杂的GaAs缓冲层上的第二轻掺杂GaAs调制层。

4.根据权利要求3所述的异质结势垒变容管，其特征在于，所述第一轻掺杂GaAs调制层为第一轻掺杂N型GaAs调制层，掺杂的离子为Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁶厘米^-3；所述第二轻掺杂GaAs调制层为第二轻掺杂N型GaAs调制层，掺杂的离子Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁶厘米^-3。

5.一种异质结势垒变容管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

1)在GaAs衬底上依次生长重掺杂GaAs沟道层、至少一个异质结势垒结构和重掺杂GaAs帽层；

2)在所述重掺杂GaAs帽层上形成欧姆接触金属，从而制成变容管的阳极和阴极；

3)将变容管阳极和阴极之间从重掺杂GaAs帽层到至少一个异质结势垒结构之间的结构去除，使阳极和阴极之间的重掺杂GaAs沟道层暴露出来，从而形成从重掺杂GaAs帽层到重掺杂GaAs沟道层的第二台阶结构；

4)将变容管两端从重掺杂GaAs帽层到重掺杂GaAs沟道层之间的结构去除，使变容管两端的GaAs衬底暴露出来，从而形成从重掺杂GaAs帽层到GaAs衬底的第一台阶结构和第三台阶结构；

5)在形成第一台阶结构、第二台阶结构和第三台阶结构的器件表面形成介质层，同时将欧姆接触区的介质层去除，形成第一引线窗口和第二引线窗口；

6)在所述第一引线窗口、第二引线窗口以及第一台阶结构和第三台阶结构的上台阶阶面和侧壁处的介质层上形成引线，在所述第一台阶结构和第三台阶结构的下台阶阶面处的介质层上形成PAD。

6.根据权利要求5所述的异质结势垒变容管的制备方法，其特征在于，所述重掺杂GaAs沟道层为重掺杂N型GaAs沟道层，掺杂的离子为Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁸厘米^-3；所述重掺杂GaAs帽层为重掺杂N型GaAs帽层，掺杂的离子为Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁸厘米^-3。

7.根据权利要求5所述的异质结势垒变容管的制备方法，其特征在于，所述异质结势垒结构包括第一轻掺杂GaAs调制层，位于所述第一轻掺杂GaAs调制层上的第一未掺杂的GaAs缓冲层，位于所述第一未掺杂的GaAs缓冲层上的未掺杂的AlGaAs势垒层，位于所述未掺杂的AlGaAs势垒层上的第二未掺杂的GaAs缓冲层，位于所述第二未掺杂的GaAs缓冲层上的第二轻掺杂GaAs调制层。

8.根据权利要求7所述的异质结势垒变容管的制备方法，其特征在于，所述第一轻掺杂GaAs调制层为第一轻掺杂N型GaAs调制层，掺杂的离子为Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁶厘米^-3；所述第二轻掺杂GaAs调制层为第二轻掺杂N型GaAs调制层，掺杂的离子Si，掺杂的离子浓度为5×10¹⁶厘米^-3。