[发明专利]一种InP HEMT外延结构

说明书

本发明公开一种InP HEMT外延结构，包括由下至上依次层叠设置的InP衬底、第一缓冲层、第二缓冲层、第一势垒层、第一Si‑δ掺杂层、第一隔离层、第一沟道层、第二沟道层、第三沟道层、第二隔离层、第二Si‑δ掺杂层、第二势垒层、刻蚀停止层、第一接触层和第二接触层；其中，所述第一沟道层的材料为In_xGa_1‑xAs，0.5≤x≤0.8，所述第二沟道层的材料为In_yGa_1‑yAs，0.7≤y≤1，所述第三沟道层的材料为In_zGa_1‑zAs，0.5≤z≤0.8，所述第一Si‑δ掺杂层和所述第二Si‑δ掺杂层的掺杂浓度均为3×10¹²～7×10¹²cm^‑2。本发明提供的InP HEMT外延结构，增强InP HEMT的抗辐射能力，对实现强抗辐射高性能InP HEMT电路具有重要意义。

技术领域

本发明涉及三五族化合物半导体外延材料及空间抗辐射领域，特别涉及一种InPHEMT外延结构。

背景技术

HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)是上世纪80年代初发展起来的一种异质结半导体器件，又称为调制掺杂场效应晶体管(MODFET)、二维电子气场效应晶体管(2-DEGFET)、选择掺杂异质结晶体管(SDHT)等。这种器件及其集成电路都能够工作于超高频(毫米波)、超高速领域，原因就在于它是利用具有很高迁移率的所谓二维电子气来(2DEG)工作的。PHEMT是对高电子迁移率晶体管(HEMT)的一种改进结构，也称为赝调制掺杂异质结场效应晶体管(PMODFET)。

以InP基材料为基础的高电子迁移率晶体管利用InGaAs沟道具有的高迁移率二维电子气(2DEG)来工作，使其具有高速高频、高功率增益、低噪声及低功耗等特点，非常适合制作毫米波太赫兹波低噪声放大器电路和系统，广泛应用在雷达、通信、导航、安全、射电天文和医疗等与国民经济和国家安全息息相关的领域。然而现有的InP HEMT外延结构的抗辐射能力都较低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种InP HEMT外延结构，旨在解决现有的InP HEMT外延结构的抗辐射能力都较低的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种InP HEMT外延结构，包括由下至上依次层叠设置的InP衬底、第一缓冲层、第二缓冲层、第一势垒层、第一Si-δ掺杂层、第一隔离层、第一沟道层、第二沟道层、第三沟道层、第二隔离层、第二Si-δ掺杂层、第二势垒层、刻蚀停止层、第一接触层和第二接触层；

其中，所述第一沟道层的材料为In_xGa_1-xAs，0.5≤x≤0.8，所述第二沟道层的材料为In_yGa_1-yAs，0.7≤y≤1，所述第三沟道层的材料为In_zGa_1-zAs，0.5≤z≤0.8，所述第一Si-δ掺杂层和所述第二Si-δ掺杂层的掺杂浓度均为3×10¹²～7×10¹²cm^-2。

可选地，所述第二沟道层的材料为InAs。

可选地，还包括第三Si-δ掺杂层，所述第三Si-δ掺杂层设于所述第一隔离层和所述第一沟道层之间，所述第三Si-δ掺杂层的掺杂浓度为3×10¹²～7×10¹²cm^-2。

可选地，所述第二缓冲层为超晶格缓冲层。

可选地，所述超晶格缓冲层的材料为In_mA1_1-mAs或In_mGa_1-mAs，0.5≤m≤0.8。