[發明專利]一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管

有效

• 申請號: 201610095411.2
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105742399B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 江灝;張靈霞;唐韶吉
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01L31/11
• 分類號: H01L31/11;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛

1.一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于，包括襯底（101）及生長于襯底（101）之上的外延層，其中，外延層自下而上的順序依次為緩沖層或者過渡層（102），施主重摻雜歐姆接觸層（103），合金組分漸變層（104），較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（105），較大禁帶寬度材料的非故意摻雜層（106），受主摻雜層（107），非故意摻雜光吸收層（108），合金組分漸變層（109），較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（110）。

2.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的襯底（101）為藍寶石襯底、硅襯底、氧化鎂襯底、碳化硅襯底、三族氮化物襯底、鎵酸鋰襯底、砷化鎵襯底其中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的緩沖層或者過渡層（102）為低溫或者高溫生長的三族氮化物或者其多元合金材料，厚度為0.02-3 μm。

4.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的施主重摻雜歐姆接觸層（103）為高溫生長的三族氮化物或者其多元合金材料，作為三族氮化物基雙異質結光電晶體管的發射極歐姆接觸電極引出層，電子濃度為8×10¹⁷-5×10¹⁸cm^-3，厚度為0.2-1.5 μm。

5.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的合金組分漸變層（104）為線性或者非線性變化，其禁帶寬度從施主重摻雜接觸層的禁帶寬度逐漸變化至較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（105）的禁帶寬度，電子濃度為8×10¹⁷-5×10¹⁸cm^-3，厚度為0.01-0.15 μm。

6.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的較大禁帶寬度材料的施主摻雜層（105）為三族氮化物基雙異質結光電晶體管的發射區，電子濃度為8×10¹⁷-5×10¹⁸cm^-3，其厚度為0.05-0.3 μm。

7.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的較大禁帶寬度材料的非故意摻雜層（106）電子濃度為1×10¹⁶-1×10¹⁷cm^-3，厚度為5-30 nm。

8.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的受主摻雜層（107）為三族氮化物基雙異質結光電晶體管的基區，厚度為0.08-0.3 μm,空穴濃度為1×10¹⁷-5×10¹⁸ cm^-3。

9.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的非故意摻雜光吸收層（108）為三族氮化物基雙異質結光電晶體管的集電區，兼做光吸收層，電子濃度為1×10¹⁶-1×10¹⁷cm^-3，厚度為0.05-0.5 μm。

10.根據權利要求1所述的一種三族氮化物基雙異質結光電晶體管，其特征在于：所述的合金組分漸變層（109）可以為線性變化或者非線性變化，其禁帶寬度從非故意摻雜層（108）的禁帶寬度逐漸變化至較大禁帶寬度材料的施主摻雜窗口層（110）的禁帶寬度，電子濃度為1×10¹⁶-1×10¹⁷cm^-3，厚度為10-100 nm；所述的較大禁帶寬度材料的施主摻雜窗口層（110）電子濃度為8×10¹⁷-5×10¹⁸cm^-3，厚度為0.1-0.3 μm，作為三族氮化物基雙異質結光電晶體管的集電區與光的透射窗口。