[发明专利]一种氮化镓异质结双极型光子晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，包括：

衬底；以及依次设置于所述衬底上表面的成核层、缓冲层；

集电区，设置于所述缓冲层上表面；

集电极，设置于所述集电区上表面的一端；

下多量子阱层，设置于所述集电区上表面的另一端；所述集电极与所述下多量子阱层之间存在间隔；

基区，设置于所述下多量子阱层上表面；

基极，设置于所述基区上表面的一端；其中，所述基极和所述集电极设置于同一侧；

上多量子阱层，设置于所述基区上表面的另一端；所述基极与所述上多量子阱层之间存在间隔；

发射区，设置于所述上多量子阱层上表面；

发射极，设置于所述发射区上表面的一端；所述发射极与所述集电极设置于不同侧；

其中，所述集电区、所述下多量子阱层、所述基区、所述上多量子阱层和所述发射区的材料均为三族氮化物。

2.根据权利要求1所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，所述集电区采用的材料包括氮化镓或者铟镓氮；所述集电区的掺杂类型为N型，厚度为30nm～2000nm。

3.根据权利要求1所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，所述基区采用的材料包括氮化镓或者铟镓氮；所述基区的掺杂类型为P型，厚度为10nm～300nm。

4.根据权利要求1所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，所述发射区采用的材料包括氮化镓或者铝镓氮；所述发射区的掺杂类型为N型，厚度为50nm～1000nm。

5.根据权利要求1所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，所述下多量子阱层包括若干间隔分布的下势垒层、下势阱层；每一下势垒层的厚度为3nm～20nm，每一下势阱层的厚度为1nm～5nm，所述下势垒层和所述下势阱层掺杂类型均为P型。

6.根据权利要求5所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，所述下势垒层的材料为铝镓氮且铝组分为0.05～0.15，所述下势阱层的材料为氮化镓；或，所述下势垒层的材料为氮化镓，所述下势阱层的材料为铟镓氮且铟组分为0.05～0.25；或，所述下势垒层的材料为铟镓氮，所述下势阱层的材料为铟镓氮，所述下势垒层的铟组分低于所述下势阱层的铟组分。

7.根据权利要求1所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，所述上多量子阱层包括若干间隔分布的上势垒层、上势阱层；每一上势垒层的厚度为3nm～20nm，每一上势阱层的厚度为1nm～5nm，所述上势垒层和所述上势阱层掺杂类型均为P型。

8.根据权利要求7所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管，其特征在于，所述上势垒层的材料为铝镓氮且铝组分为0.05～0.15，所述上势阱层的材料为氮化镓；或，所述上势垒层的材料为氮化镓，所述上势阱层的材料为铟镓氮且铟组分为0.05～0.25；或，所述上势垒层的材料为铟镓氮，所述上势阱层的材料为铟镓氮，所述上势垒层的铟组分低于所述上势阱层的铟组分。

9.一种氮化镓异质结双极型光子晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

选取衬底；

在所述衬底上依次生长成核层和缓冲层；

在所述缓冲层上依次生长集电区、下多量子阱层、基区、上多量子阱层和发射区；

刻蚀掉部分所述发射区、所述上多量子阱层，直至露出基区；

在露出的所述基区上，刻蚀掉部分所述发射区、所述下多量子阱层、所述基区、所述下多量子阱层，直至露出集电区；

分别在所述发射区和所述集电区沉积发射极金属和集电极金属形成发射极和集电极；

在所述基区沉积基极金属形成基极。

10.根据权利要求9所述的氮化镓异质结双极型光子晶体管的制备方法，其特征在于，所述集电区、所述下多量子阱层、所述基区、所述上多量子阱层和所述发射区的材料均为三族氮化物。