[發明專利]一種具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件

有效

• 申請號: 201810394455.4
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108598258B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 王越;許坤遠;王劍瑩
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01L47/02
• 分類號: H01L47/02;H01L47/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

1.一種具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：包括絕緣襯底層、設于所述絕緣襯底層上方的具有負微分遷移率的二維半導體導電層、設于所述二維半導體導電層上方的絕緣保護層、穿透所述二維半導體導電層的絕緣刻槽、以及設于所述二維半導體導電層兩側的輸入電極和輸出電極；所述絕緣刻槽包括靠近輸入電極一側的第一絕緣刻槽和靠近輸出電極一側的第二絕緣刻槽，所述第一絕緣刻槽和第二絕緣刻槽間隔設置，兩者之間形成納米溝道，并將所述二維半導體導電層除納米溝道以外的區域分隔成第一低電阻區域和第二低電阻區域，所述第一絕緣刻槽的一端短于所述第二絕緣刻槽同側的一端；所述納米溝道與輸入電極、輸出電極相互平行；所述第一低電阻區域和第二低電阻區域分別與輸入電極和輸出電極相連，且通過納米溝道相互導通。

2.根據權利要求1所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述第一絕緣刻槽和第二絕緣刻槽均與輸入電極、輸出電極相互平行，其長度均小于二維半導體導電層的長度，其中一個絕緣刻槽沿著納米溝道長度方向延伸至二維半導體導電層的下邊界，另一個絕緣刻槽沿著納米溝道長度方向延伸至二維半導體導電層的上邊界。

3.根據權利要求1或2所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述第一絕緣刻槽和第二絕緣刻槽分別填有不同介電常數的電介質，使得第二絕緣刻槽的介電常數大于第一絕緣刻槽的介電常數。

4.根據權利要求3所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述第二絕緣刻槽的介電常數為30，所述第一絕緣刻槽的介電常數為1。

5.根據權利要求3所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述納米溝道的寬度為45～55nm。

6.根據權利要求3所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述二維半導體導電層為AlGaAs/InGaAs異質結，其由下往上依次包括InGaAs基底層、AlGaAs/InGaAs異質結界面上的二維電子氣層和AlGaAs覆蓋層。

7.根據權利要求6所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述第一絕緣刻槽和第二絕緣刻槽均垂直穿透所述二維電子氣層。

8.根據權利要求7所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述第一絕緣刻槽和第二絕緣刻槽的深度≥300nm。

9.根據權利要求6所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述InGaAs基底層的厚度為500nm，所述AlGaAs覆蓋層的厚度為30nm。

10.根據權利要求1所述的具有靜態負微分電阻特性的太赫茲器件，其特征在于：所述太赫茲器件的長度為1～2μm，寬度為420～480nm。