浮栅式GaAs阴极真空三极管的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种浮栅式GaAs阴极真空三极管，由光电阴极组件、第一可伐合金、第二可伐合金和陶瓷管组成，所述光电阴极组件与第一可伐合金通过铟封材料连接，第一可伐合金通过陶瓷管与第二可伐合金相连，三极管内部为真空，第一可伐合金作为光电阴极组件的管脚，第二可伐合金作为三极管收集电子的阳极以及管脚，所述光电阴极组件包括自下至上依次设置的衬底、窗口层、第一增透层、浮栅层、第二增透层和玻璃层。本发明在现有的GaAs阴极真空二极管结构的基础上增加一层控制浮栅层结构，很好地解决了现有GaAs阴极真空二极管只有在外加电压下才能工作的问题，更有利于实验的测量。
【专利说明】
浮栅式GaAs阴极真空三极管
技术领域
[0001]本发明属于半导体技术领域，特别是一种浮栅式GaAs阴极真空三极管。
【背景技术】
[0002]现有的GaAs阴极真空二极管的结构由上而下分别是玻璃基底、Si3N4增透层、Ga1-xAlxAs窗口层和GaAs发射层。具体实现过程为:在GaAs衬底上用液相外延法生产GaAlAs阻挡层/GaAs发射层/GaAlAs窗口层的多层结构;然后在GaAlAs上用半导体钝化工艺沉积厚度为
0.Ιμπι的Si3N4增透膜，再在其上沉积一层S12,用来防止与玻璃粘接时破坏SiN4并阻止有害元素进入Gai—xAlxAs窗口层/GaAs发射层;将上述结构与Corning7056#玻璃粘接在一起;最后用选择性腐蚀的方法除去GaAs衬底和GaAlAs阻挡层，制成四层结构的透射式GaAs光电阴极组件。
[0003]该真空管接入电路中时，必须外加电压，电子才能获得足够的能量越过真空，从阴极发射到阳极，从而产生电流，形成一定的电压。但是，外加电压的存在使得二极管本身产生的电压难以被有效获取，因为相对外加电压而言，产生的电压数值很小。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种浮栅式GaAs阴极真空三极管。
[0005]实现本发明目的的技术方案为:一种浮栅式GaAs阴极真空三极管，由光电阴极组件、第一可伐合金、第二可伐合金和陶瓷管组成，所述光电阴极组件与第一可伐合金通过铟封材料连接，第一可伐合金通过陶瓷管与第二可伐合金相连，三极管内部为真空，第一可伐合金作为光电阴极组件的管脚，第二可伐合金作为三极管收集电子的阳极以及管脚，所述光电阴极组件包括自下至上依次设置的衬底、窗口层、第一增透层、浮栅层、第二增透层和玻璃层。
[0006]进一步的，所述浮栅层为P型多晶硅材料，掺杂杂质为硼，掺杂浓度为5*102()Cnf3。
[0007]进一步的，所述浮栅层沉积于第一增透层和第二增透层之间，形状为圆柱体，半径小于光电阴极组件半径。
[0008]进一步的，所述浮栅层厚度为30?50nm。
[0009]进一步的，所述衬底为GaAs发射层，窗口层为Ga^AlxAs材料，第一增透层和第二增透层为Si3N4材料，玻璃层为7056#玻璃。
[0010]与现有技术相比，本发明的显著优点为:本发明在现有的GaAs阴极真空二极管结构的基础上增加一层控制浮栅层结构，很好地解决了现有GaAs阴极真空二极管只有在外加电压下才能工作的问题，更有利于实验的测量并获得实验数据。
【附图说明】
[0011]图1是本发明浮栅式GaAs阴极真空三极管的封装结构图。
[0012]图2是本发明的光电阴极组件结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，一种浮栅式GaAs阴极真空三极管，由光电阴极组件1、第一可伐合金2、第二可伐合金5和陶瓷管4组成，所述光电阴极组件I与第一可伐合金2通过铟封材料3连接，第一可伐合金2通过陶瓷管4与第二可伐合金5相连，三极管内部为真空，第一可伐合金2作为光电阴极组件的管脚，第二可伐合金5作为三极管收集电子的阳极以及管脚，其特征在于，所述光电阴极组件I包括自下至上依次设置的衬底、窗口层、第一增透层、浮栅层、第二增透层和玻璃层。
[0014]所述光电阴极组件I的浮栅层为P型多晶硅材料，掺杂杂质为硼，掺杂浓度为5*1020cm-3。
[0015]所述浮栅层沉积于第一增透层和第二增透层之间，形状为圆柱体，半径小于光电阴极组件I半径，浮栅层厚度为30?50nm。
[0016]所述光电阴极组件I的衬底为GaAs发射层，窗口层为Ga1-xAlxAs材料，第一增透层和第二增透层为Si3N4材料，玻璃层为7056#玻璃。
[0017]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种浮栅式GaAs阴极真空三极管，由光电阴极组件(I)、第一可伐合金(2)、第二可伐合金(5)和陶瓷管(4)组成，所述光电阴极组件(I)与第一可伐合金(2)通过铟封材料(3)连接，第一可伐合金(2)通过陶瓷管(4)与第二可伐合金(5)相连，三极管内部为真空，第一可伐合金(2)作为光电阴极组件的管脚，第二可伐合金(5)作为三极管收集电子的阳极以及管脚，其特征在于，所述光电阴极组件(I)包括自下至上依次设置的衬底、窗口层、第一增透层、浮栅层、第二增透层和玻璃层。2.根据权利要求1所述的浮栅式GaAs阴极真空三极管，其特征在于，所述光电阴极组件(I)的浮栅层为P型多晶硅材料，掺杂杂质为硼，掺杂浓度为5*102<3cm—3。3.根据权利要求1或2所述的浮栅式GaAs阴极真空三极管，其特征在于，所述浮栅层沉积于第一增透层和第二增透层之间，形状为圆柱体，半径小于光电阴极组件(I)半径。4.根据权利要求3所述的浮栅式GaAs阴极真空三极管，其特征在于，所述浮栅层厚度为为30?50nm。5.根据权利要求1或2所述的浮栅式GaAs阴极真空三极管，其特征在于，所述光电阴极组件(I)的衬底为GaAs发射层，窗口层为Ga1-xAlxAs材料，第一增透层和第二增透层为Si3N4材料，玻璃层为7056#玻璃。
【文档编号】H01L31/112GK105845753SQ201610211928
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】富容国, 杨柳, 常本康, 钱芸生, 刘磊, 张益军, 张俊举, 邱亚峰, 陈洪锦, 王贵圆, 王焜, 韦方, 韦一方
【申请人】南京理工大学