【技术实现步骤摘要】
基于双线性渐变Al组分AIGaN电子发射层GaN耿氏二极管及制作方法
本专利技术属于微电子器件
，特别涉及宽带隙半导体GaN材料的耿氏二极管，可用于高频、大功率器件制作。技术背景GaN材料作为新型宽禁带半导体，由于其具有禁带宽度大、化学性质稳定、临界击穿电场高、电子饱和速度大、异质结二维电子气浓度高等特点，在毫米波大功率电子器件领域受到了广泛的关注。与传统II1-V族化合物半导体GaAs相比，GaN的负阻振荡基频频率达到750GHz，远远超过GaAs的140GHz，此外，对于GaN基的电子器件，其输出功率也比GaAs基的电子器件高出I?2个数量级，可以达到几百毫瓦甚至几瓦。因此，研究GaN基的毫米波大功率器件具有重要意义。目前已经提出的一些n7n_/n+耿氏器件结构主要区别在n_有源区的掺杂形式，如均匀掺杂有源区结构、插入凹槽(notch)掺杂层的非均匀掺杂有源区结构、带η型尖峰掺杂的非均匀掺杂有源区结构。但是均匀掺杂有源区结构需要较长的电子畴形成时间，即“死区”长度大，限制了器件的尺寸；notch掺杂结构虽然有利于耿氏畴的形成，但notch层的...
【技术保护点】
一种基于双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层GaN耿氏二极管，包括主体部分和辅体部分，该主体部分自下而上包括：SiC衬底(1)、AlN成核层(2)、n+GaN阴极欧姆接触层(3)、电子发射层(4)、n‑GaN有源层(5)和n+GaN阳极欧姆接触层(6)；辅体部分包括环形电极(7)、衬底电极(8)、圆形电极(9)、钝化层(10)、开孔(11)和通孔(12)；环形电极(7)和衬底电极(8)作为器件的阴极，分别位于n+GaN阴极欧姆接触层(3)的上方和SiC衬底(1)的下方，圆形电极(9)作为器件的阳极位于n+GaN阳极欧姆接触层(6)的上方，钝化层(8)位于环形电极(7)和圆...
【技术特征摘要】
1.一种基于双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层GaN耿氏二极管，包括主体部分和辅体部分，该主体部分自下而上包括=SiC衬底(1)、A1N成核层(2)、n+GaN阴极欧姆接触层(3)、电子发射层(4)、n_GaN有源层(5)和n+GaN阳极欧姆接触层(6);辅体部分包括环形电极(7)、衬底电极(8)、圆形电极(9)、钝化层(10)、开孔(11)和通孔(12);环形电极(7)和衬底电极(8)作为器件的阴极，分别位于n+GaN阴极欧姆接触层(3)的上方和SiC衬底(I)的下方，圆形电极(9)作为器件的阳极位于n+GaN阳极欧姆接触层(6)的上方，钝化层(8)位于环形电极(7)和圆形电极(9)的上方；开孔(11)和通孔(12)分别位于钝化层(10)和SiC衬底⑴内，通孔(12)将环形电极(7)与衬底电极⑶相连，形成纵向器件结构； 其特征在于:电子发射层(4)采用厚度为200~600nm的双线性渐变Al组分AlGaN，该Al组分自下而上先由O %线性渐变到100%，再由100%线性渐变到0%。2.如权利要求1所述的双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层的GaN耿氏二极管，其特征在于SiC衬底(I)可选用4H-SiC半绝缘型衬底或者6H-SiC半绝缘型衬底或者6H-SiC导通型衬底。3.如权利要求1所述的双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层的GaN耿氏二极管，其特征在于AlN成核层⑵的厚度为30~60nm。4.如权利要求1所述的双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层的GaN耿氏二极管，其特征在于n+GaN阴极欧姆接触层(3)的厚度为100~400nm,掺杂浓度为I~2X 1018cnT3。5.如权利要求1所述的双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层的GaN耿氏二极管，其特征在于n_GaN有源层(4)的厚度为0.5~2μπι，掺杂浓度为0.5~2X1017cm_3。6.如权利要求1所述的双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层的GaN耿氏二极管，其特征在于n+GaN阳极欧姆接触层(5)的厚度为100~400nm,掺杂浓度为I~2X 1018cnT3。7.一种基于双线性渐变Al组分AlGaN电子发射层GaN耿氏二极管的制作方法，按如下过程进行: (1)在η型或绝缘型SiC衬底上，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长厚度...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨林安，许详，李亮，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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