[發(fā)明專(zhuān)利]一種高功率低噪音的平面耿氏二極管及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710160989.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107017310B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王漢斌;宋愛(ài)民;王卿璞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/861
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/861;H01L29/06;H01L23/58;H01L23/64;H01L21/329
• 代理公司: 37219 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊樹(shù)云

1.一種高功率低噪音的平面耿氏二極管，其特征在于，包括絕緣襯底、溝道層及設(shè)置在所述溝道層上的共平面波導(dǎo)，所述共平面波導(dǎo)的諧振腔長(zhǎng)度為二分之一諧振波長(zhǎng)的整數(shù)倍，所述共平面波導(dǎo)在諧振頻率下的特征阻抗與負(fù)載的阻抗相等。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率低噪音的平面耿氏二極管，其特征在于，所述共平面波導(dǎo)的材料為銀、金、銅，并且所述共平面波導(dǎo)的厚度大于趨膚深度的三倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率低噪音的平面耿氏二極管，其特征在于，所述絕緣襯底上外延生長(zhǎng)有厚度為50～500nm的緩沖層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高功率低噪音的平面耿氏二極管，其特征在于，所述溝道層上外延生長(zhǎng)有帽層，所述帽層上制備有歐姆接觸電極，所述歐姆接觸電極上制備有所述共平面波導(dǎo)，所述帽層為厚度為50～300nm的重?fù)诫s的InGaAs，所述帽層的摻雜濃度不小于1×10¹⁸cm^-3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率低噪音的平面耿氏二極管，其特征在于，所述絕緣襯底的材料為InP、GaAs、藍(lán)寶石或高阻硅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率低噪音的平面耿氏二極管，其特征在于，所述溝道層的厚度為10～300nm，所述溝道層的載流子濃度范圍為1×10¹⁴～1×10¹⁹cm^-3，所述溝道長(zhǎng)度為0.6～10μm，所述溝道層的載流子濃度與溝道長(zhǎng)度的乘積大于10¹²cm^-2；所述溝道層為一層均勻的半導(dǎo)體材料或多層半導(dǎo)體材料；所述半導(dǎo)體材料為III-V族二元化合物、多元化合物中的一種或者多種，所述III-V族二元化合物包括InP、GaAs、InAs、GaN、InN；所述多元化合物包括InGaAs、InAlAs、AlGaAs、InGaN、InAlN、AlGaN、InGaAsP。

7.權(quán)利要求4所述的平面耿氏二極管的制備方法，其特征在于，具體步驟包括：

(1)在絕緣襯底上依次外延生長(zhǎng)溝道層、帽層；

(2)在步驟(1)生成的樣品上利用微納加工方法形成臺(tái)面；實(shí)現(xiàn)器件之間的電氣隔離；

(3)在步驟(2)生成的樣品上利用微納加工方法去掉部分帽層，露出溝道；

(4)在步驟(3)生成的樣品上利用微納加工方法依次制備歐姆接觸電極和共平面波導(dǎo)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面耿氏二極管的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)，具體是指：所述絕緣襯底的表面外延生長(zhǎng)厚度為50～500nm緩沖層。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面耿氏二極管的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)，具體是指：利用微納加工方法自上而下除去溝道上方的帽層，以及部分溝道層，形成溝道。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面耿氏二極管的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)，具體是指：

a、利用微納加工方法制備具有圖形的歐姆接觸電極；

b、利用微納加工方法制備具有圖形的共平面波導(dǎo)；

具有圖形的歐姆接觸電極及具有圖形的共平面波導(dǎo)均為金屬材質(zhì)，所述金屬材質(zhì)包括Au、Ge、Ni、Ti、Al、Pd、Pt、Mo、In、Ga、Ag中的一種或者多種。