专利汇可以提供带GaN子阱的共振隧穿二极管专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开带GaN子阱的共振隧穿 二极管 (Resonant Tunneling Diode,RTD)的材料结构,见 附图 , 自上而下 描述为:重掺杂的AlxGa1?xN发射区、AlGaN/GaN发射极 异质结 隔离区、AlyGa1?yN势垒、GaN势阱、AlyGa1?yN势垒、GaN集 电极 隔离区、重掺杂的GaN集电区。本结构相对于GaN基双势垒RTD结构,创新地采用了AlxGa1?xN作为发射区、AlxGa1?xN/GaN异质结作为发射极隔离区,异质结极化效应将产生二维 电子 气作为子 量子阱 。仿真在室温下(300K)进行,仿真采用x=0.2,y=0.2,GaN隔离层采用x=3nm,峰值 电流 Ip=44.67 mA/um2,谷值电流Iv=7.87mA/um2,PVCR=5.68,性能参数比GaN基双势垒RTD提高了一个数量级,也是目前RTD研究报道中性能最优。这种结构的RTD输出电流大、峰谷比值大,将其应用于太赫兹波振荡源设计,满足输出大功率太赫兹波的应用要求。,下面是带GaN子阱的共振隧穿二极管专利的具体信息内容。
1.带GaN子阱的共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode, RTD)的基本结构组成是:双势垒单势阱区夹在AlGaN/GaN异质结隔离区和GaN集电极隔离区之间,所得结构又夹在发射区和集电区之间,从而形成器件整体结构。
2.根据权利要求书1,建立新型GaN基RTD理论分析模型,该结构自上而下描述为:器件的发射极电极、重掺杂的AlxGa1-xN发射区、AlGaN/GaN异质结隔离区、AlyGa1-yN势垒、GaN势阱、AlyGa1-yN势垒、GaN集电极隔离区、重掺杂GaN集电区、器件的集电极电极。
3.根据权利要求书2的GaN基共振隧穿二极管理论分析模型,其关键结构特征在于:使用重掺杂的AlxGa1-xN作为发射区和AlGaN/GaN异质结结构作为发射极隔离区,这样的目的在于采用异质结隔离区中极化效应在GaN层成为二维电子气作为主量子阱区之前的一个子量子阱,这样的结构设计改变了双势垒RTD的载流子输运机制,对于器件性能有大幅提升。
4.根据权利要求书3,其新型结构设计的特征是:AlxGa1-xN作为发射区将提高发射区能带,使得电子更容易发生共振隧穿;AlGaN/GaN异质结隔离区有极化效应,在界面偏GaN区域产生高迁移率的二维电子气(2-Dimentional Electron Gas, 2-DEG),因而异质结隔离区中GaN层二维电子气将成为主量子阱区前的一个子量子阱,高迁移率的2-DEG子量子阱将增加发射区载流子注入效率,改变双势垒RTD中载流子隧穿机制,使得隧穿机制由3D-2D模式转换成2D-2D模式,因此增加了隧穿电子的数量、加快了隧穿速率,仿真结果表明这样的新型结构设计使得我们的共振隧穿二极管获得了比目前该器件研究报道中最大的电流和峰谷值比。
5.根据权利要求书4的理论分析和的仿真结果,其特征在于将该器件应用于太赫兹振荡信号源设计中,可产生毫瓦级输出功率的太赫兹信号。
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