[实用新型]带多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延结构

说明书

本实用新型公开了带多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延结构。该结构包括GaAs半绝缘衬底、GaAs‑AlGaAs多量子阱缓冲层、AlGaAs下势垒层、InGaAs沟道层、AlGaAs空间隔离层、掺Si AlGaAs势垒层、AlAs腐蚀阻断层、GaAs高掺杂帽层。相对于常规的低噪声放大器PHEMT而言，带有GaAs‑AlGaAs多量子阱缓冲层的PHEMT可以降低缓冲层中非有意掺杂浓度，沟道载流子的夹断更加干净，可以有效地提高低噪声放大器在小电流时的跨导，从而有利于改善低噪声放大器的噪声系数。

技术领域

本实用新型涉及一种带有多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延材料结构，尤其涉及一种带有GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层的GaAs基PHEMT低噪声放大器外延材料结构，属于化合物半导体材料及器件技术领域。

背景技术

砷化镓基赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)是一种化合物半导体材料，具有高频、高功率增益以及低噪声等特点，因而大量应用于无线通讯、光纤通讯、卫星通讯、毫米波雷达以及电子对抗等军事及民用领域。砷化镓PHEMT外延材料生产是整个砷化镓产业链中的重要一环，外延材料的质量直接决定了最后产品的重要性能。常规低噪声放大器PHEMT外延结构大都用GaAs层做缓冲层，但由于GaAs材料带隙比较窄，非有意参杂浓度较高，容易造成夹断不干净，相应的低噪声放大器的小电流跨导变小，进而造成低噪声放大器噪声系数恶化。

因此设计一种缓冲层结构解决以上问题有现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种带有GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层的GaAs基PHEMT低噪声放大器外延材料结构，GaAs-AlGaAs 多量子阱结构降低缓冲层非有意掺杂浓度，有利于改善GaAs基 PHEMT低噪声放大器的噪声系数。

本实用新型采用的技术方案为一种带有多量子阱缓冲层的 PHEMT低噪声放大器外延材料结构，该结构包括GaAs半绝缘衬底 (1)、GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、 InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺Si AlGaAs势垒层 (6)、AlAs腐蚀阻断层(7)和GaAs高掺杂帽层(8)。

具体而言，在GaAs半绝缘衬底(1)上依次生长GaAs-AlGaAs 多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、 AlGaAs空间隔离层(5)、掺Si AlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层(7)、GaAs高掺杂帽层(8)。

所述的GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)用于为InGaAs沟道层(4)提供一个平整的晶体界面，同时消GaAs半绝缘衬底(1)底界面态的影响，其周期数为15-25，单个周期厚度为总厚度为至

所述的AlGaAs下势垒层(3)是约束沟道载流子，阻止沟道载流子向衬底方向流出，其厚度是

所述的InGaAs沟道层(4)将二维电子气束缚在沟道内，厚度为至In的组分为0.15至0.25。

所述的AlGaAs空间隔离层(5)是将电离施主杂质与沟道载流子隔开，减少电离杂质散射，其厚度为

所述的掺Si AlGaAs势垒层(6)为沟道提供自由电子。掺杂剂为Si，掺杂浓度为5E+17cm^-3至2E+18cm^-3。

所述的AlAs腐蚀阻断层(7)可以使化学腐蚀均匀地停在在该层，提高器件参数的均匀性，其厚度是

所述的GaAs高掺杂帽层(8)是为器件制备提供优异的欧姆接触，掺杂剂为Si，掺杂浓度为1E+18至6E+18cm^-3,厚度为

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果。