半导体制冷结构及其于SMAR温漂校正领域的用途制造技术

技术编号:23402835 阅读:70 留言:0更新日期:2020-02-22 14:50
本发明专利技术公开了一种半导体制冷结构及其于SMAR温漂校正领域的用途。所述半导体制冷结构,包括主要由至少一个P型半导体和至少一个N型半导体电连接组成的回路,所述P型半导体包括一个以上共振态掺杂的P型AlGaN/GaN超晶格结构,所述超晶格结构所含受主包括Mg离子。本发明专利技术实施例提供的一种基于共振态掺杂实现的半导体制冷器,以P‑AlGaN/GaN超晶格阵列的方式来进行半导体制冷;其中,P‑AlGaN/GaN是基于共振态即自电离态进行的P‑N结超晶格结构,且不依赖其厚度的极化效应,且自电离效率较高。

Semiconductor refrigeration structure and its application in the field of temperature drift correction of SMAR

【技术实现步骤摘要】
半导体制冷结构及其于SMAR温漂校正领域的用途
本专利技术涉及一种半导体制冷器,特别涉及一种基于共振态掺杂实现的半导体制冷结构及其于SMAR温漂校正领域的用途,属于半导体

技术介绍
随着半导体材料的发展,传统的Si基功率器件的设计与制备工艺都逐渐完善,其性能已经接近材料特性所决定的理论极限。而Ⅲ族氮化物(如GaN)具有大禁带宽度(3.39eV)、高电子迁移率(2000cm2/Vs)、高击穿场强(3.3MV/cm),耐高温(900℃以上)等优点,具有更高的Baliga品质因数和更优的Johnson品质因数,能够满足下一代电力电子系统对功率器件更大功率、更高频率、更小体积和更高温度的工作的要求。随着生长工艺与机理研究不断发展,器件性能也在逐步提高,但也存在一些亟待解决的问题,如在大功率器件封装时,会因散热问题出现比较明显的器件性能退化现象;比如MicroLED,因为发热问题导致发光效率难以达到要求,因此对于功率电子器件封装散热的问题的解决极有意义,最大限度的降温可以改善封装时电学性能的各项指标,在发光效率和热稳定性方面尤其明显。目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制冷结构,包括主要由至少一个P型半导体和至少一个N型半导体电连接组成的回路,其特征在于:所述P型半导体包括一个以上共振态掺杂的P型AlGaN/GaN超晶格结构,所述超晶格结构所含受主包括Mg离子。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体制冷结构,包括主要由至少一个P型半导体和至少一个N型半导体电连接组成的回路,其特征在于:所述P型半导体包括一个以上共振态掺杂的P型AlGaN/GaN超晶格结构,所述超晶格结构所含受主包括Mg离子。


2.根据权利要求1所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述P型半导体包括由n个所述P型AlGaN/GaN超晶格结构形成的阵列,n>0。


3.根据权利要求1所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述超晶格结构中AlGaN的Mg离子的掺杂浓度为1019cm-3以上。


4.根据权利要求1或2所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述P型AlGaN/GaN超晶格结构的厚度为10-30nm。


5.根据权利要求4所述的半导体制冷结构,其特征在于:在所述P型AlGaN/GaN超晶格结构之中,由所述受主产生的自电离空穴浓度≥1018cm-3。


6.根据权利要求1或2所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述P型AlGaN/GaN超晶格结构包括一个以上AlGaN层和一个以上GaN层,所述AlGaN层和GaN层依次交替排布的,其中所述AlGaN层的厚度为5-15nm,所述GaN层的厚度为5-15nm。


7.根据权利要求1所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述N型半导体包括Si掺杂的GaN。


8.根据权利要求7所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述N型半导体的制备方法包括:向GaN内注入Si,注入剂量为1×1015cm-2以上,注入温度为400-550℃,之后在1100℃以上温度条件下退火激活。


9.根据权利要求7所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述GaN的位错密度<5×106cm-3,表面粗糙度<0.2nm。


10.根据权利要求1所述的半导体制冷结构,其特征在于包括多个N型半导体和多个P型半导体,其中一个N型半导体与相应的一个P型半导体的一端均与一金属导体电性接触,另一端均与另一金属导体电性接触。


11.根据权利要求10所述的半导体制冷结构,其特征在于:所述金属导体均设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员:王哲明范亚明陈扶黄宏娟赵佳豪云小凡张晓东张宝顺
申请(专利权)人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
类型:发明
国别省市:江苏;32

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