[发明专利]基于悬空p‑n结量子阱的光致晶体管及其制备方法

摘要

本发明提供一种基于悬空p‑n结量子阱的光致晶体管及其制备方法，利用各向异性硅刻蚀技术，剥离去除器件结构下硅衬底层，得到基于悬空氮化物薄膜p‑n结量子阱的光致晶体管，进一步采用氮化物背后减薄刻蚀技术，获得超薄的悬空器件。本发明中，晶体管一端作为LED光源，另一端作为光电探测器，由于两个器件之间优异的光谱匹配特性，光电探测器能够感知LED器件发出的光，将光信号转成电信号输出，从而实现器件的光致晶体管特性；该晶体管作为两个共地的LED光源，独立地传输被调制的光信号，实现可见光无线通信的双通道发射；本发明晶体管可以作为两个共地的光电探测器，独立地感知空间光信号，实现可见光无线通信的双通道探测。

主权项

一种基于悬空p‑n结量子阱的光致晶体管，其特征在于，该晶体管以硅基氮化物晶片为载体，包括硅衬底层(1)、设置在所述硅衬底层(1)上的外延缓冲层(2)、设置在所述外延缓冲层(2)上的两个p‑n结量子阱器件；所述p‑n结量子阱器件由n‑GaN层(3)、InGaN/GaN多量子阱(4)、p‑GaN层(5)、p‑电极(6)和n‑电极(7)构成，在所述n‑GaN层(3)上表面有刻蚀出的阶梯状台面，所述阶梯状台面包括下台面和位于下台面上的上台面，所述InGaN/GaN多量子阱(4)、p‑GaN层(5)、p‑电极(6)从下至上依次连接设置在上台面的上方，所述n‑电极(7)设置在下台面上，为两个p‑n结量子阱器件所共用；在所述n‑GaN层(3)下方设置有贯穿硅衬底层(1)、外延缓冲层(2)至n‑GaN层(3)中的空腔，使得p‑n结量子阱器件悬空。