[發(fā)明專利]一種三族氮化物基光電晶體管及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210314694.7
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102820369A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江灝;陳英達(dá);樂廣龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: H01L31/11
• 分類號: H01L31/11;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

1.一種三族氮化物基光電晶體管，其特征在于：包括襯底（101）及生長在其上的外延結(jié)構(gòu)，所述外延結(jié)構(gòu)從下至上依次包括非故意摻雜層（103）、施主摻雜層（104）、非故意摻雜層（105）、受主摻雜層（106）、受主與施主共摻雜層（107）、非故意摻雜層（108）、合金組分漸變層（109）、較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）及接觸層（111）；

其中，所述襯底為碳化硅襯底、三族氮化物襯底；非故意摻雜層（108）作為三族氮化物基光電晶體管的光吸收層；較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）作為光透射窗口層；較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）采用與光吸收層材料a軸晶格常數(shù)相同、但禁帶寬度大于光吸收層的三族氮化物或其多元合金材料制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三族氮化物基光電晶體管，其特征在于：所述外延結(jié)構(gòu)還包括緩沖層或過渡層（102）；緩沖層或過渡層（102）生長在襯底（101）上，非故意摻雜層（103）生長在緩沖層或過渡層（102）上。

3.一種三族氮化物基光電晶體管，其特征在于：包括襯底（101）及生長在其上的外延結(jié)構(gòu)，所述外延結(jié)構(gòu)從下至上依次包括緩沖層或過渡層（102）、非故意摻雜層（103）、施主摻雜層（104）、非故意摻雜層（105）、受主摻雜層（106）、受主與施主共摻雜層（107）、非故意摻雜層（108）、合金組分漸變層（109）、較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）及接觸層（111）；

其中，所述襯底為藍(lán)寶石襯底、硅襯底、鋁酸鋰襯底、鎵酸鋰襯底、氧化鎂襯底；非故意摻雜層（108）作為三族氮化物基光電晶體管的光吸收層；較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）作為光透射窗口層；較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）采用與光吸收層材料a軸晶格常數(shù)相同、但禁帶寬度大于光吸收層的三族氮化物或其多元合金材料制備。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的三族氮化物基光電晶體管，其特征在于：所述三族氮化物基光電晶體管為n-i-p-i-n型，施主摻雜層（104）、非故意摻雜層（105）以及受主摻雜層（106）構(gòu)成該三族氮化物基光電晶體管的第一個pn結(jié)；受主摻雜層（106）、受主與施主共摻雜層（107）、非故意摻雜層（108）、合金組分漸變層（109）以及較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）構(gòu)成該三族氮化物基光電晶體管的第二個pn結(jié)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三族氮化物基光電晶體管，其特征在于：所述三族氮化物基光電晶體管采用正入射方式，其施主摻雜層（104）為發(fā)射極，非故意摻雜層（105）為次發(fā)射極，受主摻雜層（106）為基極，較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）為集電極，發(fā)射極位于集電極下面，基極位于發(fā)射極與集電極之間。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項所述的三族氮化物基光電晶體管的制備方法，其特征在于：將襯底（101）置于反應(yīng)腔內(nèi)，在襯底上采用外延生長方法依次生長出上述外延結(jié)構(gòu)；所述外延生長方法采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積方法。