[发明专利]氮化镓温度传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮化镓温度传感器，其特征在于，包括：

氮化镓层；

隧穿层，所述隧穿层设在所述氮化镓层的至少一部分表面上，所述隧穿层上设有电极孔；

阴极，所述阴极设在所述电极孔中并与所述氮化镓层接触；

阳极，所述阳极设在所述隧穿层的部分表面上，所述阳极不与所述阴极接触。

2.根据权利要求1所述的氮化镓温度传感器，其特征在于，所述隧穿层的厚度为0.5～10nm；和/或，

所述隧穿层材料为选自二氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化钛、氮化硅和氮化铝中的至少之一。

3.根据权利要求1所述的氮化镓温度传感器，其特征在于，所述氮化镓层满足以下条件中的至少之一：

所述氮化镓层的厚度为50nm～50μm；

所述氮化镓层为非掺杂氮化镓层、n型掺杂氮化镓层或p型掺杂氮化镓层；

所述氮化镓层为单晶层。

4.根据权利要求1所述的氮化镓温度传感器，其特征在于，所述阴极材料为选自Ti、Ni、Al、Pt、W、TiN和Au中的至少之一；和/或，所述阳极材料为选自Ti、Ni、Au和Al中的至少之一。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化镓温度传感器，其特征在于，进一步包括：衬底，所述氮化镓层设在所述衬底的至少一部分表面上。

6.根据权利要求5所述的氮化镓温度传感器，其特征在于，进一步包括：氮化镓缓冲层，所述氮化镓缓冲层设在所述衬底的至少一部分表面上，所述氮化镓层设在所述氮化镓缓冲层的至少一部分表面上。

7.根据权利要求1或6所述的氮化镓温度传感器，其特征在于，所述阴极和阳极被设置为正向偏置或反向偏置，所述正向偏置的电场方向为由金属层至氮化镓层，所述反向偏置的电场方向为由氮化镓层至金属层。

8.一种制备氮化镓温度传感器的方法，其特征在于，包括：

(1)形成氮化镓层；

(2)在所述氮化镓层的至少一部分表面上形成隧穿层，并在所述隧穿层上刻蚀出电极孔；

(3)在所述电极孔中制备欧姆接触电极，形成阴极；

(4)在所述隧穿层的部分表面上沉积金属层，形成阳极。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，在衬底的至少一部分表面上形成氮化镓层；或者，预先在衬底的至少一部分表面上形成氮化镓缓冲层，再在所述氮化镓缓冲层的至少一部分表面上形成氮化镓层。

10.一种利用氮化镓温度传感器进行测温的方法，其特征在于，所述氮化镓温度传感器为权利要求1～7中任一项所述的氮化镓温度传感器或采用权利要求8～9中任一项所述的制备氮化镓温度传感器的方法制得，测温方法包括：

测试氮化镓温度传感器在不同温度下对应的阴极与阳极之间的电流值或电压值，以便获得电流-温度曲线或者电压-温度曲线；

将所述氮化镓温度传感器与待测器件直接或间接接触，并测试阴极与阳极之间的电流值或电压值，基于测得的电流值及所述电流-温度曲线或基于测得的电压值及所述电压-温度曲线，获得所述待测器件的温度。