[发明专利]一种氮化镓基太赫兹探测器阵列单元、探测器及制备方法

权利要求书

1.一种高集成度氮化镓基太赫兹探测器阵列单元，其特征在于，包括：太赫兹天线(1)、检波单元(2)和功率放大器(3)，其中，

所述检波单元(2)包括至少一个第一晶体管，所述功率放大器(3)包括至少一个第二晶体管，至少一个所述第一晶体管和至少一个所述第二晶体管均采用氮化镓基高电子迁移率晶体管且集成在同一预制片上；

所述太赫兹天线(1)与至少一个所述第一晶体管中的检波单元输入端连接，至少一个所述第一晶体管中的检波单元输出端与至少一个所述第二晶体管中的功率放大器输入端连接。

2.根据权利要求1所述的高集成度氮化镓基太赫兹探测器阵列单元，其特征在于，所述预制片包括：衬底(201)、成核层(202)、过渡层(203)、缓冲层(204)、沟道层(205)和势垒层(206)，其中，

所述衬底(201)、所述成核层(202)、所述过渡层(203)、所述缓冲层(204)、所述沟道层(205)、所述势垒层(206)依次层叠。

3.根据权利要求2所述的高集成度氮化镓基太赫兹探测器阵列单元，其特征在于，

所述衬底(201)的材料包括高阻硅、碳化硅、蓝宝石、金刚石、氮化铝中的一种或多种，厚度为100μm-1500μm；

所述成核层(202)的材料包括氮化铝，厚度为50-300nm；

所述过渡层(203)的材料包括铝镓氮、氮化铝/氮化镓超晶格结构中的一种或多种，厚度为100-1000nm；

所述缓冲层(204)的材料包括氮化镓、铝镓氮中的一种或多种，厚度为100-5000nm；

所述沟道层(205)的材料包括氮化镓，厚度为50-500nm；

所述势垒层(206)的为铝镓氮、铟铝氮、氮化铝中的一种或多种，厚度为2-40nm。

4.根据权利要求2所述的高集成度氮化镓基太赫兹探测器阵列单元，其特征在于，所述预制片还包括：隔离层(215)，所述隔离层(215)位于所述沟道层(205)和所述势垒层(206)之间。

5.根据权利要求2所述的高集成度氮化镓基太赫兹探测器阵列单元，其特征在于，所述预制片还包括：帽层(216)，所述帽层(216)位于所述势垒层(206)的上表面。

6.根据权利要求2所述的高集成度氮化镓基太赫兹探测器阵列单元，其特征在于，所述预制片上设置有至少一个隔离槽(207)、至少两组电极和引线(214)，其中，

每个所述隔离槽(207)贯穿所述势垒层(206)和所述沟道层(205)，且位于所述缓冲层(204)中；

每组电极均位于所述势垒层(206)上且相邻两组电极之间设置有一所述隔离槽(207)，每组电极均包括源电极、漏电极和栅电极，所述栅电极位于所述源电极和所述漏电极之间；

所述至少两组电极中任一组电极的源电极和栅电极形成所述检波单元输入端，任一组电极的漏电极形成所述检波单元输出端，其余的任一组电极的栅电极形成所述功率放大器输入端；

所述检波单元输出端和所述功率放大器输入端通过所述引线(214)连接；所述检波单元输入端上设置有所述太赫兹天线(1)。