[发明专利]GaN/SiC异质结侧向型光控IMPATT二极管及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种GaN/SiC异质结侧向光控IMPATT二极管及其制备方法。首先，确定n型GaN和p型SiC的晶体结构、材料参数，根据目标IMPATT二极管的工作频率计算出n区、p区长度；其次，选择当前晶型(p)SiC晶片为衬底，按照n、p区长度在衬底上分别形成n⁺、n、p⁺阱，且在对应阱中生长当前晶型(n⁺)GaN、(n)GaN、(p⁺)SiC；然后，氧化Ga₂O₃、SiO₂保护层，覆盖遮光层，分别蚀刻出第一、第二空隙，生成正、负电极；最后，蚀刻出第三空隙，引入光照调控目标IMPATT二极管的性能，得到目标IMPATT二极管。实施本发明，能实现可见光、紫光调控目标IMPATT二极管。

技术领域

本发明涉及电子晶体管技术领域，尤其涉及一种GaN/SiC异质结侧向型光控IMPATT(碰撞雪崩渡越时间，Impact Avalanche and Transist-Time)二极管及其制备方法。

背景技术

直接带隙氮化镓(GaN)、间接带隙碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料，以其宽禁带、高击穿临界场强、高饱和速度和高热导率等特性成为高频、高温、高压、大功率和抗辐射电子器件的理想材料。GaN的Baliga品质因数BFOM(Baliga figure ofmerit)、电子迁移率等参数高于SiC的相应值[R.S.Pengelly，et al，IEEE Transactionson Microwave Theory and Techniques，2012，60(6)：1764-1783.]，适用于高频大功率器件；而SiC的过剩噪声因子k远小于GaN的值，因而SiC器件的噪声更低。GaN/SiC异质结构兼具两种材料的优势，有助于改善异质结双极晶体管(HBT)、高电子迁移率晶体管(HEMT)、异质结场效应管(HFET)、紫外探测器等的性能，因而受到科技工作者的广泛关注，已在异质结制备方法及结构表征、异质结物理性质、异质结器件及应用等方面开展了大量工作。