具有温差发电机构的III-VHEMT器件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有温差发电机构的III‑VHEMT器件的制备方法，现有的GaN器件在工作过程中会产生大量的热，使沟道温度上升，从而使器件的导通电阻增大，使器件的输出电流下降，造成能源浪费的问题。由于器件的能量密度高，所以沟道过热，现有的器件采用的解决策略是将这些热量用散热器发散掉。而本发明专利技术在器件中引入了温差发电机构，回收了现有器件沟道中被浪费的能量，提高了器件的效率，减小了能量的损失，具有节约能源的优势。

【技术实现步骤摘要】
具有温差发电机构的III-VHEMT器件的制备方法
本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种具有温差发电机构的III-VHEMT器件的制备方法。
技术介绍
III-V器件(以AlGaN/GaNHEMT为例)具有禁带宽度大、击穿电压大，工作温度高、截止频率高、能量密度高的优点。因此，它在微波通信领域(5G通信等)以及电力电子领域有非常重要的应用。由于AlGaN/GaN器件的功率密度极高，因此，在器件工作过程中，将产生极大的热量。为了保持器件温度，保证器件的工作效率，现有器件一般采取如下措施：(1)降低器件的热阻：比如减薄衬底。(2)使用热导率高的材料，比如使用金属热沉、使用金刚石基的衬底或者涂层。(3)配合精密的散热设计，比如器件结构的设计。以上措施或使用其中一种，或配合使用。但是，其根本目的都是为了将器件产生的热量散失，保证器件的沟道温度不致过热。这势必造成巨大的能量浪费。为了避免这一弊端，本专利技术提出一种全新的思路。据粗略统计，当今世界能源消耗产生的有用能量仅为三分之一，其余三分之二皆被浪费掉，所以从整个世界可持续发展的角度而言，废热回收具有极其重要的意义。电能成为日益重要的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有温差发电机构的III‑VHEMT器件的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(a)在选定衬底和缓冲层上形成第二半导体层和第一半导体层，并在所述第二半导体层和第一半导体层之间形成异质结构，且在异质结构的界面处第二半导体一侧形成二维电子气；(b)在第一半导体层上进行离子注入隔离，定义器件的有源区，在有源区，二维电子气得以保留，在非有源区，二维电子气因离子注入而耗尽；(c)在所述第一半导体上制作源电极和漏电极；所述源电极和漏电极通过形成于该异质结构中的二维电子气电连接；(d)在所述第一半导体的一侧对器件进行保护，并去除所述的衬底材料和缓冲层材料；(e)对第二半导体进行减薄；(f)在所...

【技术特征摘要】
1.具有温差发电机构的III-VHEMT器件的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(a)在选定衬底和缓冲层上形成第二半导体层和第一半导体层，并在所述第二半导体层和第一半导体层之间形成异质结构，且在异质结构的界面处第二半导体一侧形成二维电子气；(b)在第一半导体层上进行离子注入隔离，定义器件的有源区，在有源区，二维电子气得以保留，在非有源区，二维电子气因离子注入而耗尽；(c)在所述第一半导体上制作源电极和漏电极；所述源电极和漏电极通过形成于该异质结构中的二维电子气电连接；(d)在所述第一半导体的一侧对器件进行保护，并去除所述的衬底材料和缓冲层材料；(e)对第二半导体进行减薄；(f)在所述第二半导体底部构造多单元第一金属层；(g)在所述每一单元第一金属层上构造N型半导体热电材料；(h)在所述每单元第一金属层上构造P型半导体热电材料；(i)在所述每单元N型热电材料上构造第二金属层；(j)在所述每单元P型热电材料上构造第三金属层，并保证除第一单元的第一金属层和最后一单元的第三金属层之外，每一单元的第三金属层和下一单元的第一金属层进行级联；(k)在第一金属层和第三金属层上构造电绝缘散热层，并保证散热层跟每一单元的第一金属层和第三金属层有良好的接触；(l)将第一单元的第一金属层和HEMT器件的源极...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志华，蒋俊杰，刘国华，李仕琦，刘杰，程知群，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33