[實用新型]一種GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構

有效

• 申請號: 201520055078.3
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN204375756U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 陳新宇;蔣東銘;楊磊
• 申請（專利權）人: 南京國博電子有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/868;H01L29/06;H01L29/205;H01L21/335;H01L21/329
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本實用新型涉及一種砷化鎵（GaAs）復合PHEMT-PIN的外延材料結構，屬于半導體技術領域。

背景技術

GaAs?PHEMT器件和PIN?二極管器件作為微波元器件在微波毫米波系統中應用廣泛，可以組合在一起，實現放大器、開關，衰減器，移相器，混頻器，檢波器等多種功能。

GaAs?PHEMT器件具有增益高，頻率特性好的特點，主要應用于放大器、開關，衰減器，混頻器，檢波器等電路。

GaAs?PIN二極管具有高擊穿電壓，功率容量大的特點，經常應用于微波毫米波開關，衰減器，混頻器，檢波器等電路。

在傳統的單片集成電路芯片設計中，采用GaAs?PHEMT的材料結構，只能設計加工成PHEMT器件和電路。PIN材料結構只能設計加工PIN二極管電路。因為二者材料的差異，導致工藝無法兼容。因此傳統的GaAs?PHEMT管材料結構和GaAs?PIN二極管材料局限了電路設計的靈活性，不能最大限度的發揮GaAs?PIN管和GaAs?PHEMT的優勢。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對背景技術的缺陷，提出一種GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，從下至上依次包括：GaAs襯底、GaAs緩沖層、第一i-GaAs層、第一δ_摻雜層、第一spacer層、i-InGaAs層、第二spacer層、第二δ_摻雜層、i-AlGaAs層、n-GaAs層、第二i-GaAs層、P-GaAs層。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述GaAs緩沖層的厚度為300~1000nm，所述第一i-GaAs層的厚度為20~200nm，所述第一δ_摻雜層的厚度為0.1~1nm，所述第一spacer層的厚度為2~4nm，所述i-InGaAs層的厚度為10~14nm，所述第二spacer層的厚度為2~4nm，所述第二δ_摻雜層的厚度為0.1~1nm，所述i-AlGaAs層的厚度為30~60nm?，n-GaAs層的厚度為30~2000nm，第二i-GaAs層的厚度為500~5000nm，P-GaAs層的厚度為100~300nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述GaAs緩沖層的厚度為700nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述第一i-GaAs層為不摻雜GaAs，厚度為50nm；第二i-GaAs層為不摻雜的n型GaAs，厚度為3000nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述第一δ_摻雜層和第二δ_摻雜層均為摻雜硅的平面層，厚度均為0.5nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述第一spacer層、第二spacer層均為不摻雜的AlGaAs，厚度均為4nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述i-InGaAs層為不摻雜的InGaAs，厚度為12nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述i-AlGaAs層為不摻雜的AlGaAs，厚度為30nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述n-GaAs層為高摻雜的n型GaAs，厚度為1000nm。

進一步的，本實用新型的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構，所述P-GaAs層為高摻雜的p型GaAs，厚度為200nm。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

本實用新型通過對GaAs材料結構的新型設計，在同一材料結構中，既可以實現GaAs?PIN管，也可以實現GaAs?PHEMT。由于材料結構的創新，使GaAs?PIN管和GaAs?PHEMT可以實現了工藝的兼容性，因此增加了電路設計的靈活性，提升了單片電路的性能。本實用新型的材料結構可以實現全單片的多功能微波單片集成電路，實現多項功能（如放大器、開關、衰減器、混頻器、檢波器）的單芯片集成。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的GaAs復合PHEMT-PIN的外延材料結構示意圖。

具體實施方式