专利汇可以提供一种基于二维材料/氮化镓的双极型三极管及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种基于二维材料/氮化镓的双极型 三极管 及其制备方法,在GaN基衬底1上 外延 第一N型掺杂III族氮化物层2作为集电区;在所述第一N型掺杂III族氮化物层上淀积P型掺杂二维材料层3,P型掺杂浓度为1018cm-3-1020cm-3,所述P型掺杂二维材料层3为基区;在所述P型掺杂二维材料层3上淀积第二N型掺杂III族氮化物层4, 刻蚀 所述第二N型III族氮化物层4的端部暴露出所述P型掺杂二维材料层并定义发射区;由于二维材料的 价带 与氮化镓的价带具有较大的 能量 差,使得 异质结 具有较高的 电子 发射效率,有利于提高晶体管的增益。而得益于二维材料的超薄特性,可大幅降低基区度越时间,提高晶体管的 频率 。,下面是一种基于二维材料/氮化镓的双极型三极管及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种基于二维材料/氮化镓的双极型三极管制备方法,其特征在于:
提供一氮化镓基衬底(1);
在所氮化镓基衬底(1)上外延第一N型掺杂III族氮化物层(2),定义所述第一N型掺杂III族氮化物层(2)为集电区;
在所述第一N型掺杂III族氮化物层上淀积P型掺杂二维材料层(3),其中P型掺杂浓度为1018cm-3-1020cm-3,定义所述P型掺杂二维材料层(3)为基区;
在所述P型掺杂二维材料层(3)上淀积第二N型掺杂III族氮化物层(4),刻蚀所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)的端部暴露出所述P型掺杂二维材料层,定义暴露出的P型掺杂二维材料层为发射区;所述第一N型掺杂III族氮化物层(2)的掺杂浓度小于所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)的掺杂浓度;
在所述第二N型III族氮化物层(4)上淀积金属形成发射极(7),在暴露出的所述P型掺杂二维材料层(3)上淀积基极(6),在所述第一N型III族氮化物层(2)底部沉积集电极(5)。
2.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:所述氮化镓基衬底(1)为均一材质的氮化镓衬底或氮化镓外延片。
3.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:所述氮化镓基衬底(1)为N型掺杂,掺杂浓度为1019cm-3-1021cm-3。
4.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:所述第一N型掺杂III族氮化物层(2)为弱N型掺杂,掺杂浓度为1015cm-3-1017cm-3。
5.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:淀积所述P型掺杂二维材料层(3)方式为薄膜转移工艺或化学气相淀积。
6.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)为重N型掺杂,掺杂浓度为1018cm-3-1021cm-3。
7.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:淀积所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)方法为化学气相沉积或物理气相沉积;刻蚀所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)方式为干法刻蚀,刻蚀气体为Cl2或BCl3。
8.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:淀积金属包括退火过程,退火时间为300℃-900℃。
9.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:所述第一N型掺杂III族氮化物层(2)和/或所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)材料选自氮化镓、铝镓氮、铟镓氮、铝氮。
10.如权利要求1所述的双极型三极管制备方法,其特征在于:所述P型掺杂二维材料层(3)选自二硒化钨,二碲化钼、黑磷。
11.一种如权利要求1-10所述方法制备的晶体管,其特征在于:该三极管结构自下而上依次为氮化镓基衬底(1),第一N型掺杂III族氮化物层(2),P型掺杂二维材料层(3)、第二N型掺杂III族氮化物层(4);所述第一N型掺杂III族氮化物层(2)为集电区;所述P型掺杂二维材料层(3)为基区;所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)为发射区。
12.如权利要求11所述的晶体管,其特征在于:所述第一N型掺杂III族氮化物层(2)和/或所述第二N型掺杂III族氮化物层(4)厚度为100nm-10um。
13.如权利要求11所述的晶体管,其特征在于:所述P型掺杂二维材料层(3)的厚度为
1nm-100nm。
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