[實用新型]帶多量子阱緩沖層的PHEMT低噪聲放大器外延結構

有效

• 申請號: 201820880048.X
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN209071337U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 蔣建
• 申請（專利權）人: 新磊半導體科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本實用新型公開了帶多量子阱緩沖層的PHEMT低噪聲放大器外延結構。該結構包括GaAs半絕緣襯底、GaAs?AlGaAs多量子阱緩沖層、AlGaAs下勢壘層、InGaAs溝道層、AlGaAs空間隔離層、摻Si AlGaAs勢壘層、AlAs腐蝕阻斷層、GaAs高摻雜帽層。相對于常規的低噪聲放大器PHEMT而言，帶有GaAs?AlGaAs多量子阱緩沖層的PHEMT可以降低緩沖層中非有意摻雜濃度，溝道載流子的夾斷更加干凈，可以有效地提高低噪聲放大器在小電流時的跨導，從而有利于改善低噪聲放大器的噪聲系數。

技術領域

本實用新型涉及一種帶有多量子阱緩沖層的PHEMT低噪聲放大器外延材料結構，尤其涉及一種帶有GaAs-AlGaAs多量子阱緩沖層的GaAs基PHEMT低噪聲放大器外延材料結構，屬于化合物半導體材料及器件技術領域。

背景技術

砷化鎵基贗配高電子遷移率晶體管(PHEMT)是一種化合物半導體材料，具有高頻、高功率增益以及低噪聲等特點，因而大量應用于無線通訊、光纖通訊、衛星通訊、毫米波雷達以及電子對抗等軍事及民用領域。砷化鎵PHEMT外延材料生產是整個砷化鎵產業鏈中的重要一環，外延材料的質量直接決定了最后產品的重要性能。常規低噪聲放大器PHEMT外延結構大都用GaAs層做緩沖層，但由于GaAs材料帶隙比較窄，非有意參雜濃度較高，容易造成夾斷不干凈，相應的低噪聲放大器的小電流跨導變小，進而造成低噪聲放大器噪聲系數惡化。

因此設計一種緩沖層結構解決以上問題有現實意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出一種帶有GaAs-AlGaAs多量子阱緩沖層的GaAs基PHEMT低噪聲放大器外延材料結構，GaAs-AlGaAs 多量子阱結構降低緩沖層非有意摻雜濃度，有利于改善GaAs基 PHEMT低噪聲放大器的噪聲系數。

本實用新型采用的技術方案為一種帶有多量子阱緩沖層的 PHEMT低噪聲放大器外延材料結構，該結構包括GaAs半絕緣襯底 (1)、GaAs-AlGaAs多量子阱緩沖層(2)、AlGaAs下勢壘層(3)、 InGaAs溝道層(4)、AlGaAs空間隔離層(5)、摻Si AlGaAs勢壘層 (6)、AlAs腐蝕阻斷層(7)和GaAs高摻雜帽層(8)。

具體而言，在GaAs半絕緣襯底(1)上依次生長GaAs-AlGaAs 多量子阱緩沖層(2)、AlGaAs下勢壘層(3)、InGaAs溝道層(4)、 AlGaAs空間隔離層(5)、摻Si AlGaAs勢壘層(6)、AlAs腐蝕阻斷層(7)、GaAs高摻雜帽層(8)。

所述的GaAs-AlGaAs多量子阱緩沖層(2)用于為InGaAs溝道層(4)提供一個平整的晶體界面，同時消GaAs半絕緣襯底(1)底界面態的影響，其周期數為15-25，單個周期厚度為總厚度為至

所述的AlGaAs下勢壘層(3)是約束溝道載流子，阻止溝道載流子向襯底方向流出，其厚度是

所述的InGaAs溝道層(4)將二維電子氣束縛在溝道內，厚度為至In的組分為0.15至0.25。

所述的AlGaAs空間隔離層(5)是將電離施主雜質與溝道載流子隔開，減少電離雜質散射，其厚度為

所述的摻Si AlGaAs勢壘層(6)為溝道提供自由電子。摻雜劑為Si，摻雜濃度為5E+17cm^-3至2E+18cm^-3。

所述的AlAs腐蝕阻斷層(7)可以使化學腐蝕均勻地停在在該層，提高器件參數的均勻性，其厚度是

所述的GaAs高摻雜帽層(8)是為器件制備提供優異的歐姆接觸，摻雜劑為Si，摻雜濃度為1E+18至6E+18cm^-3,厚度為

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果。