技术特征:
1.一种多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,包括:衬底、缓冲层、多沟道层、阳极及阴极;所述缓冲层设于所述衬底上,所述多沟道层设于所述缓冲层背离所述衬底的一侧;所述多沟道层为多个,多个所述多沟道层依次堆叠布设;任一所述多沟道层由沟道层、δ掺杂层和势垒层构成,所述沟道层设于所述衬底上,所述δ掺杂层设于所述沟道层和所述势垒层之间;所述阳极和所述阴极均垂直设于所述缓冲层上、且分别与所述多沟道层的两侧欧姆接触。2.根据权利要求1所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,所述多沟道层还设有背势垒层;所述背势垒层设于所述沟道层背离所述势垒层的一侧。3.根据权利要求1所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,所述衬底为掺fe的β-ga2o3层、sic层、gan层或磷酸铌层。4.根据权利要求1所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,所述缓冲层为非故意掺杂的ga2o3层。5.根据权利要求1所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,所述沟道层为非故意掺杂的β-ga2o3层。6.根据权利要求5所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,所述势垒层为非故意掺杂的β-(al
x
ga
1-x
)2o3层、aln层或scaln层。7.根据权利要求6所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,所述δ掺杂层为重掺杂β-(al
x
ga
1-x
)2o3层、aln层或scaln层。8.根据权利要求2所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件,其特征在于,所述背势垒层为高al组分的(al
x
ga
1-x
)2o3层或aln层。9.一种用于制备如权利要求1至8任一项所述的多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件的制备方法,其特征在于,包括:在衬底上外延生长缓冲层;在所述缓冲层依次生长沟道层、δ掺杂层和势垒层,形成多沟道层;依次叠加生长多个所述多沟道层,形成所述沟道层、所述δ掺杂层和所述势垒层周期性多层结构;刻蚀阳极区域与阴极区域;在所述多沟道层两侧的所述阳极区域与所述阴极区域分别制作垂直电极,得到阳极和阴极。10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述在所述多沟道层的两侧制作垂直电极,具体包括:在所述阳极区域与所述阴极区域分别垂直沉积欧姆合金金属,并高温退火处理,得到与所述多沟道层欧姆接触的所述阳极和所述阴极;或,对所述阳极区域和所述阴极区域进行离子注入,并高温退火激活,以使所述阳极区域和所述阴极区域重掺杂,采用电子束蒸发或磁控溅射沉积金属,得到与所述多沟道层欧姆接触的所述阳极和所述阴极;
或,对所述阳极区域和所述阴极区域通过mocvd或mbe二次外延生长重掺杂接触层,并通过电子束蒸发或磁控溅射沉积金属,得到与所述多沟道层欧姆接触的所述阳极和所述阴极。
技术总结
本发明提供一种多沟道氧化镓太赫兹耿氏二极管器件及其制备方法,上述的二极管器件包括衬底、缓冲层、多沟道层、阳极及阴极;缓冲层设于衬底上,多沟道层设于缓冲层背离衬底的一侧;多沟道层为多个,多个多沟道层依次堆叠布设;任一多沟道层由沟道层、δ掺杂层和势垒层构成,沟道层设于衬底上,δ掺杂层设于沟道层和势垒层之间;阳极和阴极均垂直设于缓冲层上、且分别与多沟道层的两侧欧姆接触。该二极管器件具有更高的击穿电场,可以承受更大的输入电压,使其保障在thz工作波段的同时,实现器件的高输出功率,兼具高频率高输出功率优势,能够有效提高器件性能的稳定性和可靠性。能够有效提高器件性能的稳定性和可靠性。能够有效提高器件性能的稳定性和可靠性。
技术研发人员:吴畅 周瑞 王凯
受保护的技术使用者:湖北九峰山实验室
技术研发日:2023.06.27
技术公布日:2023/10/10