多通道砷化鎵光電導開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于高功率半導體器件領(lǐng)域，具體涉及一種多通道砷化鎵光電導開關(guān)，可用作納秒量級高功率脈沖系統(tǒng)的開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，砷化鎵光電導開關(guān)已廣泛應(yīng)用于光電探測設(shè)備、太赫茲發(fā)生和探測裝置、緊湊型脈沖功率系統(tǒng)等領(lǐng)域。但是，在非線性導通模式下，高功率的實用砷化鎵光電導開關(guān)存在熱損傷嚴重、工作壽命短的缺點，研制低導通內(nèi)阻、長壽命的高功率砷化鎵光電導開關(guān)是該領(lǐng)域的必然趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中砷化鎵光電導開關(guān)在非線性導通模式下高功率工作時存在嚴重熱損傷的不足，本實用新型提供一種多通道砷化鎵光電導開關(guān)。本實用新型在實現(xiàn)砷化鎵光電導開關(guān)高電壓、大電流導通的同時，確保砷化鎵光電導開關(guān)具有更高的使用壽命。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]本實用新型的多通道砷化鎵光電導開關(guān)，其特點是，所述的光電導開關(guān)包括絕緣基座、高遷移率的砷化鎵、絕緣介質(zhì)、歐姆接觸的合金電極。其連接關(guān)系是，在所述絕緣基座上設(shè)置有平行排列的N個長條形的砷化鎵，砷化鎵與絕緣基座固定連接，相鄰的砷化鎵之間的間距相等，相鄰的砷化鎵之間在絕緣基座上構(gòu)成通道，砷化鎵的兩端齊平，所述的絕緣介質(zhì)設(shè)置在通道中。采用光刻掩模、電子束蒸發(fā)或磁控濺射、高溫退火等工藝在每個長條形的砷化鎵兩端設(shè)置歐姆接觸的合金電極，砷化鎵同一端的合金電極相互連接。從而獲得多通道砷化鎵光電導開關(guān)。
[0006]所述的絕緣介質(zhì)或用間隙替代。
[0007]所述的高遷移率的砷化鎵的數(shù)量范圍為二到五十個。
[0008]基于多個開關(guān)并聯(lián)導通的思路，可以實現(xiàn)砷化鎵光電導開關(guān)從單通道導通到多通道導通的技術(shù)跨越，大大降低開關(guān)導通內(nèi)阻和熱損傷，提高砷化鎵光電導開關(guān)的使用壽命。本實用新型的多通道砷化鎵光電導開關(guān)，是采用半導體工藝或機械工藝，制作并整齊擺放N個窄條形的、砷化鎵材料互不相連的單通道光電導開關(guān)，但每個單通道光電導開關(guān)的陽極電極相互連接形成共有陽極，每個單通道光電導開關(guān)的陰極電極相互連接形成共有陰極，從而由N個單通道砷化鎵光電導開關(guān)并聯(lián)構(gòu)成I個多通道砷化鎵光電導開關(guān)。
[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型的多通道砷化鎵光電導開關(guān)在合適的偏置電場和紅外激光觸發(fā)下，N個長條形高遷移率的砷化鎵中將產(chǎn)生M個導電通道(1〈M<N)；該多通道砷化鎵光電導開關(guān)的導通內(nèi)阻為單通道光電導開關(guān)的1/M，可以明顯改善光電導開關(guān)的導通特性。該多通道砷化鎵光電導開關(guān)的總發(fā)熱功率為單通道光電導開關(guān)的1/M，每個導電通道的發(fā)熱功率為單通道光電導開關(guān)的1/M2，大幅減少光電導開關(guān)的發(fā)熱和熱損傷，提聞光電導開關(guān)的使用壽命。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實用新型的側(cè)視圖；
[0012]圖中，1.絕緣基座 2.砷化鎵 3.絕緣介質(zhì) 4.合金電極。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步說明。
[0014]實施例1
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型的側(cè)視圖。在圖1、圖2中。
[0016]本實用新型的多通道砷化鎵光電導開關(guān)，包括絕緣基座1、高遷移率的砷化鎵2、絕緣介質(zhì)3、歐姆接觸的合金電極4。其連接關(guān)系是，在所述絕緣基座I上設(shè)置有平行排列的N個長條形的砷化鎵2，砷化鎵2與絕緣基座I固定連接，相鄰的砷化鎵2之間的間距相等，相鄰的砷化鎵2之間在絕緣基座I上構(gòu)成通道,砷化鎵2的兩端齊平,所述的絕緣介質(zhì)3設(shè)置在通道中。采用光刻掩模、電子束蒸發(fā)或磁控濺射、高溫退火等工藝在每個長條形的砷化鎵2兩端設(shè)置歐姆接觸的合金電極4，砷化鎵2同一端的合金電極相互連接。從而獲得多通道砷化鎵光電導開關(guān)。本實用新型，在合適的偏置電場和紅外激光觸發(fā)下，N個長條形高遷移率的砷化鎵中將產(chǎn)生M個導電通道(1〈M< N);本實用新型的導通內(nèi)阻為單通道光電導開關(guān)的1/M，可以明顯改善光電導開關(guān)的導通特性。本實用新型的總發(fā)熱功率為單通道光電導開關(guān)的1/M，每個導電通道的發(fā)熱功率為單通道光電導開關(guān)的1/M2，大幅減少光電導開關(guān)的發(fā)熱和熱損傷，提高光電導開關(guān)的使用壽命。
[0017]本實施例中，所述的高遷移率的砷化鎵2的數(shù)量為五十個。
[0018]實施例2
[0019]本實施例與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的高遷移率的砷化鎵的數(shù)量為二個。
[0020]實施例3
[0021]本實施例與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的絕緣介質(zhì)用間隙替代。
[0022]實施例4
[0023]本實施例與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，在歐姆接觸的合金電極4上，通過焊接工藝，焊接金屬引線，構(gòu)成帶引線的多通道砷化鎵光電導開關(guān)。
【主權(quán)項】
1.一種多通道砷化鎵光電導開關(guān)，其特征在于:所述的光電導開關(guān)包括絕緣基座(I)、高遷移率的砷化鎵(2)、絕緣介質(zhì)(3)、歐姆接觸的合金電極(4);其連接關(guān)系是，在所述絕緣基座(I)上設(shè)置有平行排列的N個長條形的砷化鎵(2 )，砷化鎵(2 )與絕緣基座(I)固定連接，相鄰的砷化鎵(2)之間的間距相等，相鄰的砷化鎵(2)之間在絕緣基座(I)上構(gòu)成通道，砷化鎵(2)的兩端齊平，所述的絕緣介質(zhì)(3)設(shè)置在通道中；在每個長條形的砷化鎵(2)兩端設(shè)置歐姆接觸的合金電極(4)，砷化鎵(2)同一端的合金電極相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道砷化鎵光電導開關(guān)，其特征在于:所述的絕緣介質(zhì)(3)用間隙替代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道砷化鎵光電導開關(guān)，其特征在于:所述的高遷移率的砷化鎵(2)的數(shù)量范圍為二到五十個。
【專利摘要】本實用新型提供了多通道砷化鎵光電導開關(guān)。所述的光電導開關(guān)中的絕緣基座上設(shè)置有平行排列的N個長條形的砷化鎵，砷化鎵與絕緣基座固定連接，相鄰的砷化鎵之間的間距相等，并在絕緣基座上構(gòu)成通道，砷化鎵的兩端齊平，絕緣介質(zhì)設(shè)置在通道中。在砷化鎵兩端設(shè)置合金電極，砷化鎵同一端的合金電極相互連接。本實用新型在合適的偏置電場和紅外激光觸發(fā)下，N個砷化鎵中將產(chǎn)生M個導電通道（1<M≤N）；本實用新型的導通內(nèi)阻為單通道光電導開關(guān)的1/M，可以明顯改善光電導開關(guān)的導通特性。本實用新型的總發(fā)熱功率為單通道光電導開關(guān)的1/M，每個導電通道的發(fā)熱功率為單通道光電導開關(guān)的1/M2，大幅減少光電導開關(guān)的發(fā)熱和熱損傷，提高光電導開關(guān)的使用壽命。
【IPC分類】H01L31-0352, H01L31-09
【公開號】CN204332989
【申請?zhí)枴緾N201520001528
【發(fā)明人】劉毅, 潘海峰, 葉茂, 夏連勝, 諶怡, 王衛(wèi), 張篁, 石金水, 章林文, 劉云龍
【申請人】中國工程物理研究院流體物理研究所
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月5日