[發明專利]基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610149334.4
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105590986B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 侯皓文
• 申請（專利權）人: 侯皓文
• 主分類號: H01L31/112
• 分類號: H01L31/112;H01L31/02;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙)37245
• 代理人: 曹玉琳

1.一種基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器，包括氮化鎵高電子遷移率晶體管，氮化鎵高電子遷移率晶體管設有源極(1)、柵極(2)和漏極(3)，其特征在于：還包括一納米天線(4)，納米天線(4)位于氮化鎵高電子遷移率晶體管的源極(1)和漏極(3)之間、柵極(2)一側且與柵極之間間隔一定距離；柵極在與納米天線相鄰的一側設有與納米天線相對應形狀和間隔的突起陣列，突起陣列與納米天線構成尖對尖結構，用于增強太赫茲電場。

2.根據權利要求1所述的基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器，其特征在于：所述的納米天線(4)采用矩形偶極子天線。

3.根據權利要求2所述的基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器，其特征在于：納米天線(4)長度范圍為100nm-1000nm，寬度為100nm，間距為100nm-1000nm。

4.根據權利要求1所述的基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器，其特征在于：所述的納米天線(4)采用三角形天線。

5.根據權利要求1所述的基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器，其特征在于：所述的納米天線與柵極上的突起之間相隔50nm-300nm。

6.根據權利要求3所述的基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器，其特征在于：柵極上的突起長度范圍為100nm-300nm，寬度為100nm。

7.根據權利要求1至6任一項所述的基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器，其特征在于：氮化鎵高電子遷移率晶體管和納米天線集成于氮化鎵二維電子氣基外延片上。

8.根據權利要求7所述的基于氮化鎵高電子遷移率晶體管的室溫太赫茲探測器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)利用有機金屬化學氣相沉積法完成二維電子氣基片的制備；

(2)采用ICP刻蝕技術進行有源區隔離，產生二維電子氣通道；

(3)通過紫外光光刻技術、電子束沉積及金屬剝離過程，在有源區制備出源極和漏極，然后進行高溫退火使源極和漏極形成歐姆接觸；

(4)使用PMMA作為光刻膠，經過甩膠、烘干、電子束曝光、金屬化沉積和剝離技術制作出柵極和納米天線；

(5)對器件進行封裝，完成室溫太赫茲探測器的制備。