一种高频氮化镓肖特基二极管外延片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高频氮化镓肖特基二极管外延片及其制备方法，所述高频氮化镓肖特基二极管外延片的结构从下往上依次包括：衬底层、AlN成核层、InAlN成核层、下层非故意掺杂GaN层、上层非故意掺杂GaN层、n

【技术实现步骤摘要】
一种高频氮化镓肖特基二极管外延片及其制备方法
本专利技术涉及半导体外延材料
，尤其涉及一种高频氮化镓肖特基二极管外延片及其制备方法。
技术介绍
要实现太赫兹频段的应用，首先需研制出太赫兹功率源芯片。目前研制太赫兹功率源芯片的主要途径是SBD技术等，利用SBD倍频原理实现300GHz以上的太赫兹电路。相对砷化镓(GaAs)，GaN材料具备宽禁带、高击穿及电子饱和速度高等特性，因而GaNSBD器件能够获得更高的输出功率。然而，现阶段研制的GaNSBD器件由于寄生串联电阻偏高，导致截止频率及工作效率均偏低，造成器件性能不能满足太赫兹领域的实际应用。目前降低GaNSBD器件寄生串联电阻的方法主要有两种：一是引入异质结多沟道结构，利用多层异质结沟道提高二维电子气密度，达到降低串联电阻的目的。这种方法的不足在于结构复杂，工艺实现难度大，且批次间稳定性较差；二是通过提高n+-GaN层的掺杂浓度，提升单位面积下的电子密度，从而降低寄生串联电阻，增大隧穿电流。由于硅烷具有成本低、并入效率高等特点，因此硅烷是GaN材料中最常用的n型掺杂源。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频氮化镓肖特基二极管外延片，其特征在于，包括：衬底层、AlN成核层、InAlN成核层、下层非故意掺杂GaN层、上层非故意掺杂GaN层、n

【技术特征摘要】
1.一种高频氮化镓肖特基二极管外延片，其特征在于，包括：衬底层、AlN成核层、InAlN成核层、下层非故意掺杂GaN层、上层非故意掺杂GaN层、n+-GaN重掺层和AlGaN极化轻掺层；
所述衬底层、AlN成核层、InAlN成核层、下层非故意掺杂GaN层、上层非故意掺杂GaN层、n+-GaN重掺层和AlGaN极化轻掺层按从下往上的顺序依次叠加。


2.如权利要求1所述的一种高频氮化镓肖特基二极管外延片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)选取衬底，将所述衬底设置在气相外延生长设备的内基座上；
(2)将反应室升温至1000～1100℃，且设定所述反应室的压力为50～150torr，在氢气氛围下烘烤所述衬底5～15min；
(3)将所述反应室升温至1100～1200℃，且设定所述反应室的压力为30～200torr，通入氨气，供氨时长为6～24s；然后关闭氨气的同时通入铝源，供铝时长为6～24s；重复进行所述氨气和铝源的分时输运工艺，直至AlN成核层的生长厚度达到D1，完成后关闭所述铝源；
(4)保持所述反应室30～200torr的压力不变，在氨气氛围中将所述反应室的温度降至700～900℃，通入铟源和铝源，生长厚度为D2的InxAl1-xN成核层，其中x为合金InAlN的In组分，结束后关闭所述铟源和铝源；
(5)保持所述反应室700～900℃的温度不变，在氨气氛围中将所述反应室的压力调整为100～500torr，通入镓源，生长厚度为T1的下层非故意掺杂GaN层，完成后关闭所述镓源；
(6)保持所述反应室100～500torr的压力不变，在氨气氛围中将所述反应室的温度升至1000～1100℃，再次通入镓源，生长厚度为T2的上层非故意掺杂GaN层；
(7)保持生长条件不变，通入硅烷生长n+-GaN重掺层，完成后关闭所述硅烷和镓源；
(8)在氨气氛围中将所述反应室的压力降为30～150torr，设定所述反应室的温度为950～1100℃，再次通入所述镓源和铝源，生长厚度为H的AlyGa1-yN极化轻掺层，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传皓，李忠辉，潘传奇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32