一种横向氮化镓基变容器结构及其制备方法技术

一种横向氮化镓基变容器结构及其制备方法，自下而上依次包括衬底层、复合缓冲层、沟道层、势垒层和钝化层，在势垒层和沟道层上设置有若干个凹槽，凹槽底端穿透势垒层至沟道层中上部，凹槽内设置有阴电极，其余凹槽内设置阳电极，设置阳电极的凹槽中靠近阳电极一侧设置有P型注入区；制备方法为：先清洗衬底层并在衬底层上依次生长复合缓冲层、复合沟道层和势垒层，再在部分势垒至部分沟道层形成多个P型区，然后再利用刻蚀技术刻蚀势垒层至沟道层中上部形成多个凹槽，在凹槽中分别生长阴电极和阳电极，最后淀积钝化层；本发明专利技术在横向氮化镓基异质结结构上实现了多个变容二极管并联，具有变容范围大、并且与氮化镓基射频器件工艺兼容的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，具体涉及一种横向氮化镓基变容器结构及其制备方法。

技术介绍

1、氮化镓(gan)凭借其更大的禁带宽度、更高的临界击穿电场和较高的电子饱和漂移速度，以及化学性能稳定、耐高温和抗辐射等优异的物理和化学性质，在制备高性能微波器件方面脱颖而出，应用潜力巨大。随着其在单片集成电路mmic中的发展应用，氮化镓基的有源无源器件越来约得到大众的关注。可变电容作为微波集成电路中的关键器件，决定了它在氮化镓基器件中的重要地位。通常基于gan基的可变电容器件主要为变容二极管，其最显著特性是电容值可以通过改变反向偏置电压来调整。这使得它在需要动态调整电容的电路中非常有用。变容二极管特别适用于高频电路，如无线通信和射频应用。它可以用于调谐射频信号，实现精确的频率控制，这对于无线电接收机和发射机等设备至关重要。

2、目前，gan基变容二极管器件中垂直型结构已多有报道，但gan的优势无法在垂直结构中体现，且gan垂直结构相较于横向结构的工艺难度较大。其次，因为变容二极管承担着在射频电路中调谐和调频的作用，所以它的容值变换范围十分重要。并且，随着芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种横向氮化镓基变容器结构，其特征在于，自下而上依次包括衬底层(1)、复合缓冲层(2)、复合沟道层(3)和势垒层(4)；所述复合沟道层(3)与势垒层(4)之间形成异质结，异质结极化在复合沟道层(3)一侧形成二维电子气；在势垒层(4)和部分复合沟道层(3)上设置有若干个凹槽，凹槽底端穿透势垒层(4)和二维电子气，至复合沟道层(3)中上部；部分凹槽内设置有阴电极(6)，其余凹槽内设置阳电极(7)，设置阳电极(7)的凹槽中靠近阳电极一侧设置有P型注入区(8)；P型注入区(8)分别与靠近阴电极(6)一侧的势垒层(4)和部分复合沟道层(3)构成PN结，PN结与阴电极(6)分别与阳电极(7)连接...

【技术特征摘要】

1.一种横向氮化镓基变容器结构，其特征在于，自下而上依次包括衬底层(1)、复合缓冲层(2)、复合沟道层(3)和势垒层(4)；所述复合沟道层(3)与势垒层(4)之间形成异质结，异质结极化在复合沟道层(3)一侧形成二维电子气；在势垒层(4)和部分复合沟道层(3)上设置有若干个凹槽，凹槽底端穿透势垒层(4)和二维电子气，至复合沟道层(3)中上部；部分凹槽内设置有阴电极(6)，其余凹槽内设置阳电极(7)，设置阳电极(7)的凹槽中靠近阳电极一侧设置有p型注入区(8)；p型注入区(8)分别与靠近阴电极(6)一侧的势垒层(4)和部分复合沟道层(3)构成pn结，pn结与阴电极(6)分别与阳电极(7)连接形成pn结二极管，pn结二极管加压电容变化，构成可变电容器。

2.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容结构，其特征在于，所述凹槽的数量大于等于2个；

3.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容结构，其特征在于，所述凹槽形状为圆形、矩形或边数大于等于4的多边形；

4.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容器，其特征在于，所述p型注入区(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓燕，刘志宏，郑雪峰，罗诗文，周瑾，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：