[发明专利]毫米波开关芯片

说明书

本发明公开了一种毫米波开关芯片，SiC衬底的上表面形成有AlN缓冲层，所述AlN缓冲层的上表面形成有第一GaN层，通过背栅槽使得部分第一GaN层的下表面露出，所述第一GaN层的下表面的裸露部分形成有背栅；所述第一GaN层上表面的左侧形成有源极欧姆接触层，所述第一GaN层上表面的右侧形成有漏极欧姆接触层，所述源极欧姆接触层与所述漏极欧姆接触层之间的第一GaN层的上表面从下到上形成有第一AlGaN层、第二GaN层以及第二AlGaN层，所述源极欧姆接触层的上表面形成有源极，所述漏极欧姆接触层的上表面形成有漏极，所述第二AlGaN层的上表面形成有顶栅。所述芯片具有开关频率速度高等优点。

技术领域

本发明涉及毫米波开关器件技术领域，尤其涉及一种开关频率速度高的毫米波开关芯片。

背景技术

毫米波是指频率在 30GHz-300GHz范围内的电磁波，在毫米波频段，毫米波开关起到毫米波信号传输的开启和断开的作用。目前毫米波频段的开关有的是基于PIN结来制作的，但是基于该类技术的毫米波开关芯片很难用于空间传输。在毫米波频段，GaN HEMT（高电子迁移率晶体管）由于其存在二维电子气，电子迁移率高，速度快，可有效工作在毫米波频段。基于GaN的HEMT结构，有望实现毫米波在横向传输和在纵向空间传输的开关芯片。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种开关频率速度高的毫米波开关芯片。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种毫米波开关芯片，其特征在于：包括SiC衬底，所述SiC衬底的上表面形成有AlN缓冲层，所述AlN缓冲层的上表面形成有第一GaN层，所述芯片的底部形成有背栅槽，通过背栅槽使得部分第一GaN层的下表面露出，所述第一GaN层的下表面的裸露部分形成有背栅；所述第一GaN层上表面的左侧形成有源极欧姆接触层，所述第一GaN层上表面的右侧形成有漏极欧姆接触层，所述源极欧姆接触层与所述漏极欧姆接触层之间的第一GaN层的上表面从下到上形成有第一AlGaN层、第二GaN层以及第二AlGaN层，所述源极欧姆接触层的上表面形成有源极，所述漏极欧姆接触层的上表面形成有漏极，所述第二AlGaN层的上表面形成有顶栅。

进一步的技术方案在于：所述背栅不与SiC衬底以及AlN缓冲层接触。

进一步的技术方案在于：所述源极欧姆接触层、漏极欧姆接触层以及第二AlGaN层的上表面在同一水平面上。

进一步的技术方案在于：所述源极的面积与所述源极欧姆接触层的面积相同，所述漏极欧姆接触层的面积与所述漏极欧姆接触层的面积相同，所述顶栅的面积小于所述第二AlGaN层的面积。

进一步的技术方案在于：所述背栅的厚度小于所述SiC衬底与AlN缓冲层厚度之和。

优选的，所述SiC衬底的厚度为25微米-50微米。

优选的，所述AlN缓冲层的厚度为10nm到50nm。

优选的，所述第一和第二GaN层的厚度为10nm到50nm，第一和第二AlGaN层的厚度为15nm到100nm，其中Al组分为30%。

优选的，源极欧姆接触层和漏极欧姆接触层的制作材料为Ti、Al、Ni和/或Au。

优选的，所述顶栅和背栅为肖特基接触电极，其制作材料为Ti、Pt和/或Au。