面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件制造技术

本发明专利技术公开了一种面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件，包括：在传统HBT的集电极、基极和发射极的金属电极层四周，制作一层二氧化硅层，进行电隔离，同时作为制作热电偶的基准面；在二氧化硅层上，分别围绕集电极、基极及发射极布置12个由热电偶金属臂和热电偶砷化镓臂组成的热电偶，并通过金属连线依次串联；热电偶的一端靠近所在模块的电极，其另一端远离所在模块的电极。本发明专利技术结构简单，加工方便，节能环保，根据塞贝克效应，通过环绕电极摆放的热电偶实现热电能量转换的同时有效缓解了HBT器件的散热问题，且可通过塞贝克压差检测热耗散功率的大小，具有良好的经济实用价值。

GaAs based HBT device with thermoelectric conversion for Internet of things

The invention discloses a iot-oriented with GaAs based HBT devices, the thermoelectric conversion function includes: in the traditional HBT of the collector, the base and the emitter layer around the metal electrode, making a layer of silicon dioxide layer is electrically isolated, at the same time as the production base of thermocouple surface; in the silica layer, respectively, around the collector, the base and the emitter layout 12 consists of thermocouples and thermocouple GaAs metal arm arm thermocouple, and sequentially connected by metal wire electrode; thermocouple module located near one end, the other end is located away from the electrode module. The invention has the advantages of simple structure, convenient processing, energy saving and environmental protection, according to the Sebek effect, the electrode placed around the thermocouple and thermoelectric energy conversion to relieve the problem of heat dissipation of the HBT device, and the pressure difference detecting heat dissipation power through Sebek's size, with good economic and practical value.

【技术实现步骤摘要】
面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件
本专利技术涉及一种面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT(异质结双极型晶体管)器件，属于微电子机械系统(MEMS)的

技术介绍
物联网作为新一代信息革命的重要组成部分，它的发展引发了人们对于物联网中射频收发组件自供电技术的关注。随着半导体器件的快速发展，化合物半导体HBT(异质结双极型晶体管)因为砷化镓(GaAs)的高迁移率，相比于BJT(双极型晶体管)具有更高的开关速度和截止频率，又因为HBT的反向击穿电压大，可以得到更大的输出功率。但是，由于HBT工作时电流密度过高，在自身发热量过大下造成器件温度的升高，温度对电流具有正反馈作用，会造成器件性能变差甚至于器件失效，带来HBT可靠性问题。根据赛贝克效应(Seebeck效应)，微型热电偶电池采用不同的半导体材料制作，其原理十分简单，只要发电模块两端有温差就可持续不断电力输出。其中，微型热电偶电池要解决的一个主要问题是从哪里得到热源。本专利技术即是基于砷化镓工艺和MEMS表面微机械加工工艺设计了一种应用在物联网通讯中的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件，一方面利用HBT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件，其特征在于，包括砷化镓基HBT及若干热电偶；其中，所述砷化镓基HBT包括从下至上依次设置的砷化镓衬底(1)、重掺杂的N+型砷化镓层(2)、轻掺杂的N‑型砷化镓层(3)、P型砷化镓层(4)、N型铝砷化镓层(5)以及重掺杂的N+型砷化镓发射区接触层(6)；所述N+型砷化镓层(2)、P型砷化镓层(4)及N+型砷化镓发射区接触层(6)上分别设置有集电极(12)、基极(13)及发射极(14)三个金属引出极，且砷化镓基HBT上围绕集电极(12)、基极(13)及发射极(14)四周设置有二氧化硅钝化层(11)；所述热电偶布置于二氧化硅钝化层(11)上，且每...

【技术特征摘要】
1.一种面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件，其特征在于，包括砷化镓基HBT及若干热电偶；其中，所述砷化镓基HBT包括从下至上依次设置的砷化镓衬底(1)、重掺杂的N+型砷化镓层(2)、轻掺杂的N-型砷化镓层(3)、P型砷化镓层(4)、N型铝砷化镓层(5)以及重掺杂的N+型砷化镓发射区接触层(6)；所述N+型砷化镓层(2)、P型砷化镓层(4)及N+型砷化镓发射区接触层(6)上分别设置有集电极(12)、基极(13)及发射极(14)三个金属引出极，且砷化镓基HBT上围绕集电极(12)、基极(13)及发射极(14)四周设置有二氧化硅钝化层(11)；所述热电偶布置于二氧化硅钝化层(11)上，且每个热电偶包括并列设置的热电偶金属臂(8)及热电偶砷化镓臂(9)，相邻的热电偶金属臂(8)及热电偶砷化镓臂(9)之间通过金属连线(10)依次串联。2.根据权利要求1所述的面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件，其特征在于，通过砷化镓基HBT上的温度分...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖小平，陈友国，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32