[发明专利]半导体制冷结构及其于SMAR温漂校正领域的用途

权利要求书

1.一种半导体制冷结构，包括主要由至少一个P型半导体和至少一个N型半导体电连接组成的回路，其特征在于：

所述P型半导体包括一个以上共振态掺杂的P型AlGaN/GaN超晶格结构，所述超晶格结构所含受主包括Mg离子，所述P型AlGaN/GaN超晶格结构包括一个以上AlGaN层和一个以上GaN层，所述AlGaN层和GaN层依次交替分布，所述共振态掺杂的P型AlGaN/GaN超晶格结构的制备方法包括：采用金属有机化合物化学气相沉淀的方式，于1000~1075℃生长GaN层，并在GaN层中掺入Si，之后于1100℃~1250℃温度条件下退火激活；其中，GaN层中Si的掺入剂量为1×10¹³cm^-3~1×10¹⁴cm^-3，注入温度为400-550℃；

采用金属有机化合物化学气相沉淀的方式，于1050℃~1150℃在所述GaN层上制作形成AlGaN层，并向所述AlGaN层生长中掺入Mg离子，Mg的掺杂浓度为10¹⁹~10²⁰cm^-3；生长结束后，于800℃~850℃条件下退火稳定90s。

2.根据权利要求1所述的半导体制冷结构，其特征在于：所述P型半导体包括由n个所述P型AlGaN/GaN超晶格结构形成的阵列，n＞0。

3.根据权利要求1或2所述的半导体制冷结构，其特征在于：所述P型AlGaN/GaN超晶格结构的厚度为10-30nm。

4.根据权利要求3所述的半导体制冷结构，其特征在于：在所述P型AlGaN/GaN超晶格结构所含的至少部分Mg受主能够在超晶格结构的带隙中发生自电离，由所述Mg受主产生的自电离空穴浓度≥10¹⁸cm^-3。

5.根据权利要求1或2所述的半导体制冷结构，其特征在于：所述AlGaN层的厚度为5-15nm，所述GaN层的厚度为5-15nm。

6.根据权利要求1所述的半导体制冷结构，其特征在于：所述N型半导体包括Si掺杂的GaN。

7.根据权利要求6所述的半导体制冷结构，其特征在于：所述N型半导体的制备方法包括：向GaN内注入Si，注入剂量为1×10¹⁵cm^-2以上，注入温度为400-550℃，之后在1100℃以上温度条件下退火激活。

8. 根据权利要求6所述的半导体制冷结构，其特征在于：所述GaN的位错密度＜5×10⁶cm^-3，表面粗糙度＜0.2 nm。

9.根据权利要求1所述的半导体制冷结构，其特征在于包括多个N型半导体和多个P型半导体，其中一个N型半导体与相应的一个P型半导体的一端均与一金属导体电性接触，另一端均与另一金属导体电性接触。

10.根据权利要求9所述的半导体制冷结构，其特征在于：所述金属导体均设置在绝缘导热基底上。

11.一种封装结构，包括半导体器件和与半导体器件配合的散热结构，其特征在于：所述散热结构包括权利要求1-10中任一项所述的半导体制冷结构。

12.一种应用于SMAR的散热组装结构，包括与SMAR和与半导体器件配合的散热模块，其特征在于：所述散热模块包括权利要求1-10中任一项所述的半导体制冷结构。

13.根据权利要求12所述的散热组装结构，其特征在于：所述SMAR包括依次设置在阻抗层上的第一电极、压电层和第二电极，所述阻抗层包括交替层叠的多个高阻抗层和多个低阻抗层。

14.根据权利要求13所述的散热组装结构，其特征在于：所述SMAR还包括导热衬底，所述阻抗层设置在衬底上，且所述衬底与所述半导体制冷结构固定连接。