The invention discloses a HEMT device based on multi quantum well structure cycle comprises a substrate, a buffer layer growth substrate, growth of quantum well active layer on the buffer layer; quantum well active layer comprises a barrier layer, isolation layer, channel layer and defect layer; quantum well active layer is arranged on the source and drain located in the middle gate and gate, quantum well active layer, a source electrode and a drain electrode is positioned on both sides of the quantum well active layer. By introducing the defect layer electron capture, the device can quickly turn off the growth cycle; multi quantum well heterostructures, generating a plurality of conductive channel layer, increases the power handling capability of the device; through the use of mesa structure, effectively solve the bending problem of internal electric field caused by conventional surface electrodes, drain and source voltage can no the difference is loaded into the multi cycle heterojunction at both ends; the successful development of the device will make HEMT devices to a high frequency, high speed, high power field.
【技术实现步骤摘要】
基于多周期量子阱结构的HEMT器件
本专利技术属于半导体
,尤其涉及一种基于多周期量子阱结构的HEMT器件。
技术介绍
HEMT(HighElectronMobilityTransistor),高电子迁移率晶体管,是一种异质结场效应晶体管,能够工作于超高频(毫米波)、超高速领域。由于InP材料具有高饱和电子迁移率、高击穿电场、良好的热导率,InP基的晶格匹配HEMT,其性能比GaAs基的HEMT更为优越,随着InP单晶的制备取得进展,InP基的HEMT性能也得到很大的提高。相比于GaAs基的HEMT,InP基的HEMT具有更高的转换效率、工作频率、输出功率和低噪声等特性,使得其在高频、高速、大功率方面有着重要应用。InP基的HEMT常温300K下,In0.52Al0.48As的禁带宽度为1.47eV,In0.53Ga0.47As的禁带宽度为0.74eV,两者导带能级相差0.44eV,具有较大的导带不连续性。因而,在InGaAs沟道中可以产生高迁移率、高浓度的二维电子气,使InP基HEMT器件保持高频、高速、大功率的性能。目前,人们已经利用InGaAs/InAlAs异质结设计出可用于太赫兹波段工作的HEMT有源区结构,应用于太赫兹的产生、探测等领域。但是,常规InGaAs/InAlAs的HEMT普遍存在异质结界面二维电子气面密度有限的问题,导致器件电流处理能力有限。而且,由于载流子寿命较长,导致HEMT无法快速关断。常规的表面电极也存在内部电场弯曲的问题。因此,如何通过合理设计有源区结构,解决上述不足已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种基于多周期量子阱结构的HEMT器件,其特征在于:包括衬底(9),衬底(9)上生长缓冲层(8),缓冲层(8)上生长量子阱有源层;其中,量子阱有源层包括:势垒层(1)、隔离层(2)、沟道层(3)和缺陷层(4);量子阱有源层上设置源极(5)、漏极(6)和栅极(7),栅极(7)位于量子阱有源层的中间,源极(5)和漏极(6)位于量子阱有源层的两侧。
【技术特征摘要】
1.一种基于多周期量子阱结构的HEMT器件,其特征在于:包括衬底(9),衬底(9)上生长缓冲层(8),缓冲层(8)上生长量子阱有源层;其中,量子阱有源层包括:势垒层(1)、隔离层(2)、沟道层(3)和缺陷层(4);量子阱有源层上设置源极(5)、漏极(6)和栅极(7),栅极(7)位于量子阱有源层的中间,源极(5)和漏极(6)位于量子阱有源层的两侧。2.根据权利要求1所述的基于多周期量子阱结构的HEMT器件,其特征在于:势垒层(1)、隔离层(2)、缺陷层(4)和缓冲层(8)的材料为InAlAs,沟道层(3)的材料为InGaAs。3.根据权利要求1所述的基于多周期量子阱结构的HEMT器件,其特征在于:势垒层(1)、隔离层(2)、缺陷层(4)和缓冲层(8)的材料为AlGaN,沟道层(3)的材料为GaN。4.根据权利要求1所述的基于多周期量子阱结构的HEMT器件,其特征在于:势垒层(1)、隔离层(2)、沟道层(3)、缺陷层(4)和缓冲层(8)宽度相同,衬底(...
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