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叉指型环形栅AlGaN/GaN HEMT结构的双面紫外光探测器 

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申请/专利权人:南京邮电大学

摘要:本发明公开了一种叉指型环形栅AlGaNGaNHEMT结构的双面紫外光探测器,其结构从下往上依次包括:硅衬底层、AlGaN背势垒层、高阻GaN缓冲层、u‑GaN沟道层、AlGaN势垒层、GaN帽层;探测器在有源区侧壁采用绝缘物进行保护,源极金属层和漏极金属层以叉指型分布方式交错排列在GaN帽层上,利用钝化物对器件进行钝化处理,通过对硅衬底层、AlGaN背势垒层、高阻GaN缓冲层和部分的u‑GaN沟道层进行刻蚀处理,暴露出u‑GaN沟道层,实现对紫外光的双面探测。本发明中叉指型源漏电极和环形栅结构的引入,降低了器件的导通电阻,提高了欧姆接触性能,显著增大了器件的有效感光面积,使得探测器对光信号的灵敏度大幅提升,从而更有效地捕获光子,提高了探测器的响应能力。

主权项:1.一种叉指型环形栅AlGaNGaNHEMT结构的双面紫外光探测器,其特征在于,其结构从下往上依次包括:一硅衬底层;一生长在硅衬底上的AlGaN背势垒层;一生长在AlGaN背势垒层上的高阻GaN缓冲层;一生长在高阻GaN缓冲层上的u-GaN沟道层;一生长在u-GaN沟道层上的AlGaN势垒层;一生长在AlGaN势垒层上的GaN帽层;所述探测器选取GaN帽层覆盖的耗尽型AlGaNGaN外延片,器件的隔离刻蚀厚度被精确控制在50~80nm范围内,并在有源区侧壁采用绝缘物进行保护,源极金属层和漏极金属层以叉指型分布方式交错排列在GaN帽层上,形成独特的源漏叉指电极结构,透明环形栅电极被依次沉积在源漏电极之间,通过横向的栅电极线将所有环形栅电极连接成一根完整的栅电极;同时,利用钝化物对器件进行钝化处理,保留了源极开孔区域、漏极开孔区域和栅极开孔区域,通过在器件背面对硅衬底层、AlGaN背势垒层、高阻GaN缓冲层和部分的u-GaN沟道层进行刻蚀处理,成功地暴露出u-GaN沟道层,实现HEMT器件对紫外光的双面探测。

全文数据:

权利要求:

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