[发明专利]基于Metal/Insulator/AlGaN/GaN叠层MIS结构的负微分电阻器件及制备方法

摘要

本发明提供一种基于Metal/Insulator/AlGaN/GaN叠层MIS结构的负微分电阻器件及制备方法，所述负微分电阻器件包括：衬底；AlGaN/GaN异质结平台，位于所述衬底之上；欧姆接触电极，位于所述AlGaN/GaN异质结平台外围，退火后与AlGaN/GaN界面的二维电子气（2DEG）接触；绝缘层，位于所述AlGaN/GaN异质结平台之上；栅金属层，位于所述绝缘层之上；钝化层，覆盖于器件表面，并于所述欧姆接触电极及栅金属层对应位置具有开孔。本发明的结构中，肖特基发射电流被抑制，隧穿电流占总电流的主导，结合电子在GaN材料中的转移特性，使得I-V曲线呈现出负微分电阻效应。在低温下，这种效应进一步放大，电流峰谷比在-50℃时能达到3，相比传统的TED较高。

主权项

一种基于Metal/Insulator/AlGaN/GaN叠层MIS结构的负微分电阻器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：1)提供一包括依次层叠的衬底、GaN层及AlGaN层的基片；2)于基片的AlGaN层上形成掩膜层，并刻蚀去除非器件区域的掩膜层、AlGaN、及GaN层形成AlGaN/GaN异质结平台；3)于所述AlGaN/GaN异质结平台外围形成退火后与二维电子气接触的欧姆接触电极；4)于所述AlGaN/GaN异质结平台表面形成绝缘层；5)于所述绝缘层表面形成栅金属层；6)于器件表面形成表面钝化层；7)去除栅金属层及欧姆接触电极表面的钝化层，露出栅金属层及欧姆接触电极。