[发明专利]基于Ga2O3/SiC异质结构的光电NPN晶体管及其制备方法

摘要

本发明涉及一种基于Ga₂O₃/SiC异质结构的光电NPN晶体管及其制备方法。该方法包括：选取SiC衬底；在所述SiC衬底表面生长同质外延层形成集电区；在所述同质外延层表面生长异质外延层并刻蚀形成基区；在所述异质外延层表面生长β‑Ga₂O₃材料并刻蚀形成发射区；在所述集电区表面生长第一金属材料形成集电极；在所述发射区表面生长第二金属材料形成发射极以最终形成所述光电NPN晶体管。本发明的NPN晶体管使用两种不同的宽禁带材料构成异质结，其禁带宽度的不同及其材料特性使得本发明光电晶体管的光电增益大幅提高，提高光电晶体管将光信号转化为电信号的能力，从而进一步提高SiC基光电晶体管的器件性能以及器件可靠性。

主权项

1.一种基于Ga₂O₃/SiC异质结构的光电NPN晶体管的制备方法，其特征在于，包括：选取6H‑SiC衬底；在所述6H‑SiC衬底表面生长同质外延层形成集电区；在所述同质外延层表面生长异质外延层并刻蚀形成基区；利用分子束外延工艺，在所述异质外延层表面生长掺杂元素为Sn或者Al，掺杂浓度为1×10¹⁸～9×10¹⁹cm^‑3的N型β‑Ga₂O₃材料；采用第一掩膜板，采用BCl₃作为刻蚀气体，利用等离子刻蚀工艺对所述N型β‑Ga₂O₃材料进行刻蚀形成发射区；采用第三掩膜版，利用磁控溅射工艺在所述集电区表面溅射Ni/W/Cr/Pt叠层金属材料；在氮气和氩气的气氛下，利用快速热退火工艺在所述同质外延层表面与所述Ni/W/Cr/Pt叠层金属材料表面形成欧姆接触以完成集电极的制备；在所述发射区表面生长第二金属材料或ITO导电性化合物形成发射极以最终形成所述光电NPN晶体管。