[发明专利]基于二维电子气的可调式恒流管

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调式恒流管，尤其是一种基于二维电子气的可调式恒流管。

背景技术

在现行的恒流管中，制造原理均基于二极管和场效应管，每种型号恒流管属于恒流值确定，使用较为固定。二维电子气存在可以自由在二维方向移动，而在第三维上受到限制的现象。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于二维电子气的可调式恒流管，实现变化栅极的偏置电压，达到调节电子气电流大小的目的。

按照本发明提供的技术方案，所述基于二维电子气的可调式恒流管，包括衬底，其特征是：在所述衬底上表面设置GaN层，在GaN层上表面设置AlGaN层，在GaN层和AlGaN层之间形成二维电子气；在所述AlGaN层上表面分别设置漏极金属层、栅极金属层和源极金属层。

所述漏极金属层、源极金属层与AlGaN层之间形成欧姆接触；所述栅极金属层与AlGaN层之间为非欧姆接触。

所述漏极金属层和源极金属层为Ti/Al或Ti/Al/Ti/Au或Ti/Al/Ni/Au金属层。

所述栅极金属层为Pt金属。

所述衬底为蓝宝石衬底。

本发明通过在栅极金属层上加上不同的偏置电压，使此偏置电压形成的电场作用于二维电子气的第三维方向，限制二维电子气中二维方向的通道深度，使电子气载流子发生变化；从而实现变化栅极的偏置电压，达到改变电子气电流大小的可调式目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1所示：所述基于二维电子气的可调式恒流管包括衬底1、GaN层2、二维电子气3、AlGaN层4、漏极金属层5、栅极金属层6、源极金属层7等。

如图1所示，本发明包括衬底1，在衬底1上表面设置GaN层2，在GaN层2上表面设置AlGaN层4，在GaN层2和AlGaN层4之间形成二维电子气3；在所述AlGaN层4上表面分别设置漏极金属层5、栅极金属层6和源极金属层7；所述漏极金属层5、源极金属层7与AlGaN层4之间形成欧姆接触；所述栅极金属层6与AlGaN层4之间为非欧姆接触；

所述漏极金属层5和源极金属层7为Ti/Al或Ti/Al/Ti/Au或Ti/Al/Ni/Au金属层；

所述栅极金属层6为Pt金属；

所述衬底1为蓝宝石衬底。

本发明所述基于二维电子气的可调式恒流管的制造工艺如下：（1）在蓝宝石衬底1上形成GaN层2；（2）在GaN层2上生长AlGaN层4；（3）在AlGaN层4上蒸镀Ti/Al或Ti/Al/Ti/Au或Ti/Al/Ni/Au，形成漏极金属层5和源极金属层7；（4）在AlGaN层4上蒸镀上Pt金属形成栅极金属层6。

本发明通过在栅极金属层上6加上不同的偏置电压，使此偏置电压形成的电场作用于二维电子气3的第三维方向，限制二维电子气3中二维方向的通道深度，使电子气载流子发生变化；从而达到变化栅极的偏置电压，改变电子气电流大小的可调式目的。