本实用新型专利技术公开了带多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延结构。该结构包括GaAs半绝缘衬底、GaAs‑AlGaAs多量子阱缓冲层、AlGaAs下势垒层、InGaAs沟道层、AlGaAs空间隔离层、掺Si AlGaAs势垒层、AlAs腐蚀阻断层、GaAs高掺杂帽层。相对于常规的低噪声放大器PHEMT而言，带有GaAs‑AlGaAs多量子阱缓冲层的PHEMT可以降低缓冲层中非有意掺杂浓度，沟道载流子的夹断更加干净，可以有效地提高低噪声放大器在小电流时的跨导，从而有利于改善低噪声放大器的噪声系数。
【技术实现步骤摘要】
带多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延结构
本技术涉及一种带有多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延材料结构，尤其涉及一种带有GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层的GaAs基PHEMT低噪声放大器外延材料结构，属于化合物半导体材料及器件
技术介绍
砷化镓基赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)是一种化合物半导体材料，具有高频、高功率增益以及低噪声等特点，因而大量应用于无线通讯、光纤通讯、卫星通讯、毫米波雷达以及电子对抗等军事及民用领域。砷化镓PHEMT外延材料生产是整个砷化镓产业链中的重要一环，外延材料的质量直接决定了最后产品的重要性能。常规低噪声放大器PHEMT外延结构大都用GaAs层做缓冲层，但由于GaAs材料带隙比较窄，非有意参杂浓度较高，容易造成夹断不干净，相应的低噪声放大器的小电流跨导变小，进而造成低噪声放大器噪声系数恶化。因此设计一种缓冲层结构解决以上问题有现实意义。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种带有GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层的GaAs基PHEMT低噪声放大器外延材料结构，GaAs-AlGaAs多量子阱结构降低缓冲层非有意掺杂浓度，有利于改善GaAs基PHEMT低噪声放大器的噪声系数。本技术采用的技术方案为一种带有多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延材料结构，该结构包括GaAs半绝缘衬底(1)、GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺SiAlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层(7)和GaAs高掺杂帽层(8)。具体而言，在GaAs半绝缘衬底(1)上依次生长GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺SiAlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层(7)、GaAs高掺杂帽层(8)。所述的GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)用于为InGaAs沟道层(4)提供一个平整的晶体界面，同时消GaAs半绝缘衬底(1)底界面态的影响，其周期数为15-25，单个周期厚度为总厚度为至所述的AlGaAs下势垒层(3)是约束沟道载流子，阻止沟道载流子向衬底方向流出，其厚度是所述的InGaAs沟道层(4)将二维电子气束缚在沟道内，厚度为至In的组分为0.15至0.25。所述的AlGaAs空间隔离层(5)是将电离施主杂质与沟道载流子隔开，减少电离杂质散射，其厚度为所述的掺SiAlGaAs势垒层(6)为沟道提供自由电子。掺杂剂为Si，掺杂浓度为5E+17cm-3至2E+18cm-3。所述的AlAs腐蚀阻断层(7)可以使化学腐蚀均匀地停在在该层，提高器件参数的均匀性，其厚度是所述的GaAs高掺杂帽层(8)是为器件制备提供优异的欧姆接触，掺杂剂为Si，掺杂浓度为1E+18至6E+18cm-3,厚度为与现有技术相比，本技术具有如下有益效果。相对于常规的低噪声放大器PHEMT而言，本结构中的GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层可以降低缓冲层中非有意参杂浓度，夹断更加干净，有效提高小电流跨导，从而有利于改善GaAs基PHEMT低噪声放大器的噪声系数。附图说明图1：种带有GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层的GaAs基PHEMT低噪声放大器外延材料结构。图中：1、GaAs半绝缘衬底，2、GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层，3、AlGaAs下势垒层，4、InGaAs沟道层，5、AlGaAs空间隔离层，6、掺SiAlGaAs势垒层，7、AlAs腐蚀阻断层，8、GaAs高掺杂帽层。具体实施方式如图1所示，一种带有多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延材料结构，该结构包括GaAs半绝缘衬底(1)、GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺SiAlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层(7)和GaAs高掺杂帽层(8)。具体而言，在GaAs半绝缘衬底(1)上依次生长GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺SiAlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层(7)、GaAs高掺杂帽层(8)。所述的GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)用于为InGaAs沟道层(4)提供一个平整的晶体界面，同时消GaAs半绝缘衬底(1)底界面态的影响，其周期数为15-25，单个周期厚度为总厚度为至所述的AlGaAs下势垒层(3)是约束沟道载流子，阻止沟道载流子向衬底方向流出，其厚度是所述的InGaAs沟道层(4)将二维电子气束缚在沟道内，厚度为至In的组分为0.15至0.25。所述的AlGaAs空间隔离层(5)是将电离施主杂质与沟道载流子隔开，减少电离杂质散射，其厚度为所述的掺SiAlGaAs势垒层(6)为沟道提供自由电子。掺杂剂为Si，掺杂浓度为5E+17cm-3至2E+18cm-3。所述的AlAs腐蚀阻断层(7)可以使化学腐蚀均匀地停在在该层，提高器件参数的均匀性，其厚度是所述的GaAs高掺杂帽层(8)是为器件制备提供优异的欧姆接触，掺杂剂为Si，掺杂浓度为1E+18至6E+18cm-3,厚度为具体的外延材料生长过程为(1)在GaAs半绝缘衬底上生长25个周期GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层，总厚(2)然后生长厚的AlGaAs下势垒层。(3)在AlGaAs下势垒层上生长In0.22Ga0.78As沟道层。(4)在In0.22Ga0.78As沟道层上生长的Al0.22Ga0.78As空间隔离层。(5)在的Al0.22Ga0.78As隔离层上生长的掺SiAl0.25Ga0.75As势垒层。(6)在的掺SiAl0.25Ga0.75As势垒层上生长AlAs腐蚀阻断层。(7)在AlAs腐蚀阻断层上生长的重掺杂GaAs帽层，掺杂浓度为6E+18cm-3。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.带多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延结构，其特征在于：该结构包括GaAs半绝缘衬底(1)、GaAs‑AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺SiAlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层(7)和GaAs高掺杂帽层(8)；在GaAs半绝缘衬底(1)上依次生长GaAs‑AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺SiAlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层(7)、GaAs高掺杂帽层(8)。
【技术特征摘要】
1.带多量子阱缓冲层的PHEMT低噪声放大器外延结构，其特征在于：该结构包括GaAs半绝缘衬底(1)、GaAs-AlGaAs多量子阱缓冲层(2)、AlGaAs下势垒层(3)、InGaAs沟道层(4)、AlGaAs空间隔离层(5)、掺SiAlGaAs势垒层(6)、AlAs腐蚀阻断层...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建，
申请(专利权)人：新磊半导体科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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