带GaN子阱的共振隧穿二极管

摘要

本发明公开带GaN子阱的共振隧穿二极管（Resonant Tunneling Diode,RTD）的材料结构，见附图，自上而下描述为：重掺杂的AlxGa1‑xN发射区、AlGaN/GaN发射极异质结隔离区、AlyGa1‑yN势垒、GaN势阱、AlyGa1‑yN势垒、GaN集电极隔离区、重掺杂的GaN集电区。本结构相对于GaN基双势垒RTD结构，创新地采用了AlxGa1‑xN作为发射区、AlxGa1‑xN/GaN异质结作为发射极隔离区，异质结极化效应将产生二维电子气作为子量子阱。仿真在室温下（300K）进行，仿真采用x=0.2，y=0.2，GaN隔离层采用x=3nm，峰值电流Ip=44.67 mA/um2，谷值电流Iv=7.87mA/um2，PVCR=5.68，性能参数比GaN基双势垒RTD提高了一个数量级，也是目前RTD研究报道中性能最优。这种结构的RTD输出电流大、峰谷比值大，将其应用于太赫兹波振荡源设计，满足输出大功率太赫兹波的应用要求。