[发明专利]随机噪声源及其制作方法

权利要求书

1.一种随机噪声源，其特征在于，包括：

微波印刷电路板；以及

二端半导体超晶格器件，固定在该微波印刷电路板上，该二端半导体超晶格器件包括：

半绝缘半导体衬底；

第一半导体接触层，形成在该半绝缘半导体衬底上并掺杂有n型杂质；

半导体超晶格层结构，形成在该第一半导体接触层的部分区域上而使得该第一半导体接触层的暴露区域形成台面，并且该半导体超晶格层结构中的势阱层掺杂有n型杂质；

第二半导体接触层，形成在该半导体超晶格层结构上并掺杂有n型杂质；以及

第一接触电极和第二接触电极，分别形成在该第一半导体接触层形成的台面上以及该第二半导体接触层上并形成欧姆接触，且该第一接触电极和该第二接触电极电性连接至该微波电路板；

其中，该第一半导体接触层、该半导体超晶格层结构和该第二半导体接触层的材料为Ⅲ-Ⅴ族或Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。

2.如权利要求1所述的随机噪声源，其特征在于，该n型杂质为硅。

3.如权利要求1所述的随机噪声源，其特征在于，该半导体超晶格层结构包括多个层叠周期，每个层叠周期依次包括势垒层、第一界面改善层、势阱层以及第二界面改善层。

4.如权利要求3所述的随机噪声源，其特征在于，单个该层叠周期的厚度范围为30纳米至100纳米。

5.如权利要求1所述的随机噪声源，其特征在于，该第一半导体接触层和该第二半导体接触层中的每一个包括多个具有不同n型杂质掺杂浓度的化合物半导体层。

6.如权利要求1所述的随机噪声源，其特征在于，该二端半导体超晶格器件进一步包括：

在该第一半导体接触层与该半导体超晶格层结构之间以及该第二半导体接触层与该半导体超晶格层结构之间分别形成的化合物半导体层，以将该第一半导体接触层及该第二半导体接触层与该半导体超晶格层结构隔开，降低载流子的泄露。

7.如权利要求1所述的随机噪声源，其特征在于，该第二接触电极延伸至该第一半导体接触层形成的台面上未形成该第一接触电极的一侧，并通过钝化层与该第一半导体接触层间隔设置。

8.一种随机噪声源的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：提供半导体超晶格材料结构，该半导体超晶格材料结构包括半绝缘半导体衬底以及依序外延生长在该半绝缘半导体衬底上的第一半导体接触层、半导体超晶格层结构及第二半导体接触层，该第一半导体接触层、该半导体超晶格层结构和该第二半导体接触层的材料为Ⅲ-Ⅴ族或Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，并且该第一半导体接触层、该半导体超晶格层结构中的势阱层及该第二半导体接触层掺杂有n型杂质硅；

步骤(2)：依序对该半导体超晶格材料结构进行台面蚀刻、钝化层沉积、钝化层开孔、金属沉积以及退火形成欧姆接触以获取具有固态自发混沌振荡特性的二端半导体超晶格器件；以及

步骤(3)：利用银浆将该二端半导体超晶格器件固定在微波印刷电路板上并通过引线将该半导体超晶格器件中的多个接触电极与该微波印刷电路板形成电性连接以制得封装好的随机噪声源。

9.如权利要求8所述的随机噪声源的制作方法，其特征在于，在步骤(2)之前，还包括步骤：

使用丙酮、异丙醇和去离子水清洗该半导体超晶格材料结构。

10.如权利要求8所述的随机噪声源的制作方法，其特征在于，退火温度为350摄氏度至450摄氏度，退火时间为10秒至200秒。