基于悬空p‑n结量子阱的光致晶体管及其制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息材料与器件领域，涉及一种悬空p-n结量子阱的光致晶体管及其制备技术。
技术介绍
氮化物材料特别是GaN材料，具有更高的禁带宽度，更大的电子饱和漂移速度，更强的临近击穿电场，更高的热导率以及热稳定性等特性，是制备高频、高温、高压、大功率器件的理想材料。而基于硅衬底氮化物材料的光致晶体管器件，通过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。该器件一端的LED光源发出的光，由另一端的光电探测器感知到，实现器件的光致晶体管特性；该器件作为两个共地的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；该器件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。这为发展面向可见光无线通信、光传感的氮化物光子及光学微电子器件提供了新的方向。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提供一种基于悬空p-n结...
【技术保护点】
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...
【技术特征摘要】
1.一种基于悬空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。
2.根据权利要求1所述的基于悬空p-n结量子阱的光致晶体管，其特征在于，所述p-电
极（6）由依次连接的悬空p-电极区（8）、p-电极导电区（9）和p-电极引线区（10）组成；所述n-
电极（7）由相互连接的n-电极导电区（11）和n-电极引线区（12）组成；两个p-n结量子阱器件
的悬空p-电极区（8）和部分n-电极导电区（11）、部分n-电极引线区（12）构成悬空电极区
（13），所述空腔位于悬空电极区（13）的下方。
3.根据权利要求1所述的基于悬空p-n结量子阱的光致晶体管，其特征在于，所述p-n结
量子阱器件在硅基氮化物晶片的氮化物层上实现。
4.根据权利要求1、2、3所述的基于悬空p-n结量子阱的光致晶体管，其特征在于，所述
p-电极（6）和n-电极（7）均为Ni/Au电极，即沉积的金属材料为Ni/Au。
5.一种制备权利要求1、2、3或4所述基于悬空p-n结量子阱的光致晶体管的方法，其特
征在于，该方法包括以下步骤：
步骤（1）在硅基氮化物晶片背后对硅衬底层（1）进行减薄抛光；
步骤（2）在硅基氮化物晶片上...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永进，袁威，高绪敏，蔡玮，白丹，许银，朱桂遐，袁炜，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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