[发明专利]加阶梯式异质结隔离区的共振隧穿二极管

摘要

本发明公开了一种产生微分负阻的共振隧穿二极管（RTD）器件新型结构，该结构可产生毫安‑安培级输出电流，应用于太赫兹波信号源设计可产生毫瓦级输出功率的太赫兹波信号。本发明中的RTD的结构见附图。结构中采用Al_zGa_1‑zN/GaN/Al_zGa_1‑zN双势垒单势阱结构的量子阱区；发射区为重掺杂的Al_xGa_1‑xN；集电区是重掺杂的GaN；集电极隔离区为GaN；而发射极隔离区是Al_yGa_1‑yN阶梯型隔离区：Al_yGa_1‑yN的Al组分y由x按阶梯减小到0。理论分析和仿真在室温下（300K）进行，仿真参数是x=0.4，y从0.4按五级阶梯减小，z=0.2，仿真结果峰值电流Ip=1.59A（53mA/um²），谷值电流Iv=0.655A（21.8 mA/um²），PVCR=2.43，我们获得的输出电流比目前共振隧穿二极管研究报道中最大输出电流更大。

主权项

本发明中的加阶梯式异质结隔离区的共振隧穿二极管（Resonant Tunneling Diode, RTD）的主要结构由发射极到集电极依次包括了：发射区、阶梯式异质结构成的发射极隔离区、双势垒单势阱结构、集电极隔离区和集电区。