[发明专利]GaN/SiC异质结侧向型光控IMPATT二极管及其制备方法

摘要

本发明实施例公开了一种GaN/SiC异质结侧向光控IMPATT二极管及其制备方法。首先，确定n型GaN和p型SiC的晶体结构、材料参数，根据目标IMPATT二极管的工作频率计算出n区、p区长度；其次，选择当前晶型(p)SiC晶片为衬底，按照n、p区长度在衬底上分别形成n+、n、p+阱，且在对应阱中生长当前晶型(n+)GaN、(n)GaN、(p+)SiC；然后，氧化Ga2O3、SiO2保护层，覆盖遮光层，分别蚀刻出第一、第二空隙，生成正、负电极；最后，蚀刻出第三空隙，引入光照调控目标IMPATT二极管的性能，得到目标IMPATT二极管。实施本发明，能实现可见光、紫光调控目标IMPATT二极管。

主权项

1.一种n/p型GaN/SiC异质结侧向型光控IMPATT二极管及其制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤a1、获知n型GaN、p型SiC的当前晶型及其对应的材料参数，并将当前晶型的GaN、SiC的材料参数与目标IMPATT二极管的工作频率相结合，计算出目标IMPATT二极管的n区及p区的长度；步骤a2、选择一定厚度当前晶型的p型掺杂SiC晶片作为衬底，并在所选衬底上确定GaN/SiC异质结的位置，且进一步在所选衬底上确定所述GaN/SiC异质结位置一侧的某一区域作为第一蚀刻区，蚀刻所述第一蚀刻区得到长度、宽度及深度均与n区长度相等的n阱；步骤a3、利用金属有机物化学气相沉积技术，在所述n阱中生长当前晶型的n型掺杂GaN，形成n/p型GaN/SiC异质结；步骤a4、在所选衬底上，选定所述n阱两侧的某两个区域分别作为第二蚀刻区和第三蚀刻区，蚀刻所述第二蚀刻区，得到长度、宽度及深度与n阱的对应值相等的n+阱，蚀刻所述第三蚀刻区，得到得到长度为p区长度而宽度及深度与n+阱对应值相等的p+阱；其中，所述第二蚀刻区与所述第一蚀刻区相连；步骤a5、利用金属有机物化学气相沉积技术，在所述n+阱中生长当前晶型的n+型掺杂GaN，以及在所述p+阱中生长当前晶型的p+型掺杂SiC，形成n+‑n‑p‑p+型GaN/SiC异质结；步骤a6、在所述n+‑n‑p‑p+型GaN/SiC异质结的表面，利用直接氧化技术，在GaN表面形成一定厚度的Ga2O3保护层，在SiC表面形成一定厚度的SiO2保护层；并在所述n+‑n‑p‑p+型GaN/SiC异质结的四周涂覆遮光层；步骤a7、在所述n+阱、p+阱的上方以及n+阱、p+阱之间靠近所述GaN/SiC异质结两侧的上方，曝光显影出三个蚀刻区，分别蚀刻掉所述三个蚀刻区范围的遮光层以及Ga2O3、SiO2保护层，得到位于所述n+阱上方的第一空隙、位于所述p+阱上方的第二空隙，以及位于所述GaN/SiC异质结两侧区域上方的第三空隙；步骤a8、利用电子束蒸发技术，采用导电金属、合金，分别在所述第一空隙、所述第二空隙中形成正、负电极，即得到目标IMPATT二极管。