一种横向氮化镓基变容器结构及其制备方法
技术特征：
1.一种横向氮化镓基变容器结构，其特征在于，自下而上依次包括衬底层(1)、复合缓冲层(2)、复合沟道层(3)和势垒层(4)；所述复合沟道层(3)与势垒层(4)之间形成异质结，异质结极化在复合沟道层(3)一侧形成二维电子气；在势垒层(4)和部分复合沟道层(3)上设置有若干个凹槽，凹槽底端穿透势垒层(4)和二维电子气，至复合沟道层(3)中上部；部分凹槽内设置有阴电极(6)，其余凹槽内设置阳电极(7)，设置阳电极(7)的凹槽中靠近阳电极一侧设置有p型注入区(8)；p型注入区(8)分别与靠近阴电极(6)一侧的势垒层(4)和部分复合沟道层(3)构成pn结，pn结与阴电极(6)分别与阳电极(7)连接形成pn结二极管，pn结二极管加压电容变化，构成可变电容器。
2.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容结构，其特征在于，所述凹槽的数量大于等于2个；
3.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容结构，其特征在于，所述凹槽形状为圆形、矩形或边数大于等于4的多边形；
4.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容器，其特征在于，所述p型注入区(8)的掺杂材料为mg，掺杂浓度为1x1014-1x1020cm-3。
5.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容器，其特征在于，所述阴电极(6)的金属材料最下面两层为ti/al、或ta/al、或mo/al；或有第三层及以上金属材料，第三层及以上金属材料为ni/au，或ti/au，或pt/au，或mo/au，或tin，总厚度为100-500nm；
6.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容器，其特征在于，所述阴电极(6)与阳电极(7)之间的势垒层(4)上方设置有钝化层(5)；
7.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容器，其特征在于，所述复合沟道层(3)和势垒层(4)的材料为三族氮化物半导体，包括gan、aln、inn中的一种或其中任意两种或多种任意比组成的化合物，厚度为30-300nm；
8.根据权利要求1所述的一种横向氮化镓基变容器，其特征在于，所述复合缓冲层(2)自下向上依次设置有成核层(21)、过渡层(22)和缓冲层(23)；
9.一种横向氮化镓基变容器制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
技术总结
一种横向氮化镓基变容器结构及其制备方法，自下而上依次包括衬底层、复合缓冲层、沟道层、势垒层和钝化层，在势垒层和沟道层上设置有若干个凹槽，凹槽底端穿透势垒层至沟道层中上部，凹槽内设置有阴电极，其余凹槽内设置阳电极，设置阳电极的凹槽中靠近阳电极一侧设置有P型注入区；制备方法为：先清洗衬底层并在衬底层上依次生长复合缓冲层、复合沟道层和势垒层，再在部分势垒至部分沟道层形成多个P型区，然后再利用刻蚀技术刻蚀势垒层至沟道层中上部形成多个凹槽，在凹槽中分别生长阴电极和阳电极，最后淀积钝化层；本发明在横向氮化镓基异质结结构上实现了多个变容二极管并联，具有变容范围大、并且与氮化镓基射频器件工艺兼容的特点。
技术研发人员：李晓燕,刘志宏,郑雪峰,罗诗文,周瑾,张进成,郝跃
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18
技术研发人员：李晓燕,刘志宏,郑雪峰,罗诗文,周瑾,张进成,郝跃
技术所有人：西安电子科技大学
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