CN112531051B - 一种隧道结结构及其形成方法、隧道结器件 - Google Patents

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Abstract

一种隧道结结构及其形成方法、隧道结器件，其中，第一半导体层，第一半导体层中具有Te离子；第二半导体层，第二半导体层的导电类型和第一半导体层的导电类型相反；位于第一半导体层和第二半导体层之间的非掺杂量子阱层，所述非掺杂量子阱层适于阻挡Te扩散。所述隧道结结构的隧道结结构的遂穿峰值电流提高。

Description

一种隧道结结构及其形成方法、隧道结器件
技术领域
本发明涉及半导体领域，具体涉及一种隧道结结构及其形成方法、隧道结器件。
背景技术
隧道结是多结太阳能电池器件的能够正常工作核心组件。而高质量的隧道结不但需要满足带隙，遂穿峰值电流，电阻率等方面的要求，还需要克服在材料生长时高掺杂层的掺杂剂热扩散的问题。通常采用p++AlGaAs/n++InGaP作为宽禁带隧道结，InGaP采用高掺杂Te，AlGaAs采用高掺杂C。但是Te在InGaP中作为一种表面活性剂，Te在InGaP中的掺杂浓度很难达到2E19atom/cm3以上。
目前，上述p++AlGaAs/n++InGaP构成的隧道结的遂穿峰值电流较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中如何提高隧道结结构的遂穿峰值电流的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种隧道结结构，包括：第一半导体层，第一半导体层中具有Te离子；第二半导体层，第二半导体层的导电类型和第一半导体层的导电类型相反；位于第一半导体层和第二半导体层之间的非掺杂量子阱层，所述非掺杂量子阱层适于阻挡Te扩散。
可选的，所述非掺杂量子阱层的禁带宽度小于第一半导体层的禁带宽度且小于第二半导体层的禁带宽度。
可选的，所述第一半导体层的导电类型为N型，所述第一半导体层的材料为掺杂有Te离子的InGaP；所述第二半导体层的导电类型为P型，所述第二半导体层的材料为掺杂有C离子的AlGaAs；所述非掺杂量子阱层的材料为GaAs。
可选的，所述非掺杂半导体层的厚度为2纳米～4纳米。
本发明还提供一种形成隧道结结构的方法，包括：形成第一半导体层，第一半导体层中具有Te离子；在所述第一半导体层的一侧表面生长非掺杂量子阱层；在所述非掺杂量子阱层背向所述第一半导体层的一侧生长形成第二半导体层，第二半导体层的导电类型和第一半导体层的导电类型相反；所述非掺杂量子阱层适于吸收反应腔室中的Te以阻挡Te扩散到第二半导体层。
可选的，所述第一半导体层的导电类型为N型，所述第一半导体层的材料为掺杂有Te离子的InGaP；所述第二半导体层的导电类型为P型，所述第二半导体层的材料为掺杂有C离子的AlGaAs；所述非掺杂量子阱层的材料为GaAs。
可选的，形成所述第一半导体层的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺；形成所述非掺杂量子阱层的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺；形成所述第二半导体层的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺。
本发明还提供一种隧道结器件，包括：衬底层；本发明的隧道结结构，所述隧道结结构位于所述衬底层上；所述第一半导体层位于所述衬底层和所述第二半导体层之间。
可选的，还包括：位于所述衬底层和所述隧道结结构之间的缓冲层；位于所述隧道结结构背向所述衬底层一侧的帽层；位于所述帽层背向所述衬底层一侧的第一电极；位于所述衬底层背向所述隧道结结构一侧的第二电极。
可选的，所述隧道结器件为聚光太阳能电池。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明技术方案提供的隧道结结构，即使在生长第一半导体层的过程中，Te源掺杂剂具有较强的记忆效应，但是在非掺杂量子阱层的生产过程中，非掺杂量子阱层能够吸收第一半导体层生长过程中残留的Te，避免残留的Te并入后续的第二半导体层中。非掺杂量子阱层可以有效的阻隔Te源掺杂剂扩散到第二半导体层，避免Te掺杂剂与第二半导体层中的P型导电离子的补偿作用导致第二半导体层中P型导电离子浓度降低，也就是，第一半导体层中Te的有效掺杂浓度较高，第二半导体层中P型导电离子的有效掺杂浓度较高，从而保证了隧道结结构的界面的掺杂陡峭，相应的，隧道结结构的有效掺杂浓度提高。而隧道结结构的遂穿峰值电流与所述隧道结结构的有效掺杂浓度成正相关，当隧道结结构的有效掺杂浓度提高时，隧道结结构的遂穿峰值电流也提高。
进一步，所述第一半导体层的导电类型为N型，所述第一半导体层的材料为掺杂有Te离子的InGaP；所述第二半导体层的导电类型为P型，所述第二半导体层的材料为掺杂有C离子的AlGaAs；所述非掺杂量子阱层的材料为GaAs。GaAs材料的非掺杂量子阱层可以有效的阻隔Te源掺杂剂扩散到掺杂C离子的AlGaAs，避免Te掺杂剂与AlGaAs中的C离子的补偿作用导致AlGaAs中的C离子浓度降低，也就是，InGaP中Te的有效掺杂浓度较高，AlGaAs中C离子的有效掺杂浓度较高，从而保证了隧道结结构的界面的掺杂陡峭，相应的，隧道结结构的有效掺杂浓度提高。而隧道结结构的遂穿峰值电流与所述隧道结结构的有效掺杂浓度成正相关，当隧道结结构的有效掺杂浓度提高时，隧道结结构的遂穿峰值电流也提高。其次，GaAs材料的非掺杂量子阱层的能带弯曲缩短了遂穿路径。
本发明技术方案提供的隧道结结构的形成方法，形成第一半导体层，第一半导体层中具有Te离子；在所述第一半导体层的一侧表面生长非掺杂量子阱层，所述非掺杂量子阱层适于阻挡Te离子扩散；在所述非掺杂量子阱层背向所述第一半导体层的一侧表面生长第二半导体层，第二半导体层的导电类型和第一半导体层的导电类型相反。即使在生长第一半导体层的过程中，Te源掺杂剂具有较强的记忆效应，但是在非掺杂量子阱层的生产过程中，非掺杂量子阱层能够吸收第一半导体层生长过程中反应腔室中残留的Te，避免残留的Te在生长第二半导体层的过程中并入第二半导体层中。非掺杂量子阱层可以有效的阻隔Te源掺杂剂扩散到第二半导体层，避免Te掺杂剂与第二半导体层中的P型导电离子的补偿作用导致第二半导体层中P型导电离子浓度降低，也就是，第一半导体层中Te的有效掺杂浓度较高，第二半导体层中P型导电离子的有效掺杂浓度较高，从而保证了隧道结结构的界面的掺杂陡峭，相应的，隧道结结构的有效掺杂浓度提高。而隧道结结构的遂穿峰值电流与所述隧道结结构的有效掺杂浓度成正相关，当隧道结结构的有效掺杂浓度提高时，隧道结结构的遂穿峰值电流也提高，提高了遂穿峰值电流。
本发明技术方案提供的隧道结器件，包括本发明的隧道结结构，具有上述优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1至图5是一种隧道结器件形成过程的示意图；
图6为本发明一实施例中N型InGaP/i－GaAs/P型AlGaAs隧道结生长示意图；
图7为本发明一实施例中隧道结器件的测试数据示意图；
图8为N型InGaP/i－GaAs/P型AlGaAs隧道结结构的能带与N型InGaP/P型AlGaAs隧道结结构的能带的对比图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术的隧道结结构的遂穿峰值电流较低。
一种隧道结结构，包括：P型AlGaAs层和与P型AlGaAs层接触的N型InGaP层，所述P型AlGaAs层中掺杂C离子，所述N型InGaP层中掺杂Te离子。
经过研究发现，根据如下公式：
Neff＝(Np＊Nn)/(Np+Nn) (2)
其中，Neff为隧道结结构的有效掺杂浓度，Eg为耗尽层的带隙宽度，Jpeak为隧道结结构的遂穿峰值电流。Np为P型AlGaAs层中P型导电离子的掺杂浓度，Nn为N型InGaP层中N型导电离子的掺杂浓度。
限制隧道结结构的遂穿峰值电流的主要因素是Te掺杂在N型InGaP层中的质量，形成N型InGaP层中采用的Te源掺杂剂因为其较强的记忆效应，会在N型InGaP层的边缘台阶处的附近的腔壁附着，当形成N型InGaP层之后，在形成下一层的P型AlGaAs层的过程中，Te会在P型AlGaAs层的生产过程中并入至P型AlGaAs层。由于Te并入至P型AlGaAs层，因此Te和P型AlGaAs层中的C进行补偿，降低了P型AlGaAs层中C的有效的掺杂浓度，降低了N型InGaP层中Te的有效掺杂浓度，导致隧道结结构的有效掺杂浓度降低。而隧道结结构的遂穿峰值电流与所述隧道结结构的有效掺杂浓度成正相关，当隧道结结构的有效掺杂浓度降低时，隧道结结构的遂穿峰值电流也降低。
在此基础上，本实施例提供一种隧道结器件，包括：衬底层；隧道结结构，所述隧道结结构位于所述衬底层上，隧道结结构包括：第一半导体层，第一半导体层中具有Te离子；第二半导体层，第二半导体层的导电类型和第一半导体层的导电类型相反；位于第一半导体层和第二半导体层之间的非掺杂量子阱层，所述非掺杂量子阱层适于阻挡Te扩散；所述第一半导体层位于所述衬底层和所述第二半导体层之间。所述隧道结器件的遂穿峰值电流得到提高。
下面结合图1至图5详细的介绍隧道结器件的形成过程。
参考图1，提供衬底层100。
本实施例中，所述衬底层100的材料为N形GaAs，所述衬底层100中掺杂有N型导电离子，具体的，所述衬底层100中掺杂有Si离子，Si离子在衬底层100中的掺杂浓度为1x1018atom/cm3～5x1018atom/cm3，如2x1018atom/cm3。
在其他实施例中，所述衬底层100还可以选择其他材料。
继续参考图1，在所述衬底层100上形成缓冲层110。
所述缓冲层110的材料为N形GaAs，缓冲层110中掺杂有N型导电离子，具体的，所述缓冲层110中掺杂有Si离子，Si离子在缓冲层110中中的掺杂浓度为1x1018atom/cm3～5x1018atom/cm3，例如为2x1018atom/cm3。
形成所述缓冲层110的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺，采用的反应器为行星式金属有机物化学气相沉积反应器。
所述缓冲层110的厚度为120纳米～160纳米，如120纳米、130纳米、140纳米、150纳米或160纳米。
继续参考图1，在所述缓冲层110背向所述衬底层100的一侧表面形成第一半导体层120，第一半导体层120中具有Te离子。
本实施例中，第一半导体层120的导电类型为N型，所述第一半导体层120的材料为掺杂有Te离子的InGaP。
本实施例中，选择N型InGaP作为第一半导体层120的材料，相比N型的AlGaAs材料，N型InGaP中没有Al，N型InGaP的电阻较低。
本实施例中，第一半导体层120中具有Te离子的掺杂浓度为0.8x1019atom/cm3～3x1019atom/cm3，如1x1019atom/cm3。
在生长第一半导体层120的过程中，采用的DeTe作为Te源掺杂剂。
所述第一半导体层120的厚度为28纳米～32纳米，如28纳米、30nm或32纳米。
参考图2，在所述第一半导体层120背向所述衬底层100的一侧生长非掺杂量子阱层130。
本实施例中，所述非掺杂量子阱层130的材料为GaAs。
本实施例中，所述非掺杂量子阱层的禁带宽度小于第一半导体层120的禁带宽度且小于后续的第二半导体层的禁带宽度。
形成所述非掺杂量子阱层130的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺，采用的反应器为行星式金属有机物化学气相沉积反应器。
在一个实施例中，所述非掺杂量子阱层130的厚度为2纳米～4纳米，如3纳米。所述非掺杂量子阱层130的厚度选择此范围的意义在于：若所述非掺杂量子阱层130的厚度大于4纳米，导致非掺杂量子阱层130的量子阱效应消失；若所述非掺杂量子阱层130的厚度小于2纳米，导致非掺杂量子阱层130对于残留的Te的吸收效果较差，降低残留的Te并入后续的第二半导体层的能力较差。
参考图3，在所述非掺杂量子阱层130背向所述衬底层100的一侧生长第二半导体层140，第二半导体层140的导电类型和第一半导体层120的导电类型相反。
本实施例中，所述第二半导体层140的导电类型为P型，所述第二半导体层140的材料为掺杂有C离子的AlGaAs。
形成所述第二半导体层140的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺，采用的反应器为行星式金属有机物化学气相沉积反应器。
在生长第二半导体层140的过程中，采用的CBr4作为C源掺杂剂。
第二半导体层140中具有C离子的掺杂浓度为0.5x1020atom/cm3～2x1020atom/cm3，如1x1020atom/cm3。
所述第二半导体层140的厚度为18纳米～22纳米，如18纳米、20nm或22纳米。
本实施例中，第二半导体层140、非掺杂量子阱层130和第一半导体层120构成了隧道结结构。
所述非掺杂量子阱层130适于吸收反应腔室中的Te以阻挡Te扩散到第二半导体层140。
本实施例中，即使在生长第一半导体层120的过程中，Te源掺杂剂具有较强的记忆效应，但是在非掺杂量子阱层130的生产过程中，非掺杂量子阱层130能够吸收第一半导体层120生长过程中反应腔室中残留的Te，避免残留的Te并入第二半导体层中。非掺杂量子阱层130可以有效的阻隔Te源掺杂剂扩散到第二半导体层140，避免Te掺杂剂与第二半导体层140中C离子的补偿作用导致第二半导体层中C离子浓度降低，也就是，P型AlGaAs层中C的有效的掺杂浓度较高，N型InGaP层中Te的有效掺杂浓度较高，从而保证了隧道结结构的界面的掺杂陡峭，相应的，隧道结结构的有效掺杂浓度提高。而隧道结结构的遂穿峰值电流与所述隧道结结构的有效掺杂浓度成正相关，当隧道结结构的有效掺杂浓度提高时，隧道结结构的遂穿峰值电流也提高。
具体的，GaAs材料的非掺杂量子阱层可以有效的阻隔Te源掺杂剂扩散到掺杂C离子的AlGaAs，避免Te掺杂剂与AlGaAs中的C离子的补偿作用导致AlGaAs中的C离子浓度降低，也就是，InGaP中Te的有效掺杂浓度较高，AlGaAs中C离子的有效掺杂浓度较高，从而保证了隧道结结构的界面的掺杂陡峭，相应的，隧道结结构的有效掺杂浓度提高。而隧道结结构的遂穿峰值电流与所述隧道结结构的有效掺杂浓度成正相关，当隧道结结构的有效掺杂浓度提高时，隧道结结构的遂穿峰值电流也提高。
其次，GaAs材料的非掺杂量子阱层与第一半导体层120以及第二半导体层140构成的量子阱处于隧穿路径上，因此GaAs材料的非掺杂量子阱层的能带弯曲缩短了遂穿路径，提高了遂穿峰值电流，参考图8，图8的横轴为隧穿路径方向上距离尺寸，单位为微米(um)，图8的纵轴为能级的能量Energy，单位为eV，图8中实线代表具有GaAs量子阱(With GaAsQW)的隧道结结构的的能带，也就是，实线代表N型InGaP/i－GaAs/P型AlGaAs隧道结结构的能带，图8中虚线代表具有没有GaAs量子阱(Without GaAsQW)的隧道结结构的的能带，也就是，虚线代表N型InGaP/P型AlGaAs隧道结结构的能带。从图8中看出，N型InGaP/i－GaAs/P型AlGaAs隧道结结构中的隧穿路径(Tunneling distance)小于N型InGaP/P型AlGaAs隧道结结构的隧穿路径。
图6为本实施例中N型InGaP/i－GaAs/P型AlGaAs隧道结生长示意图，从图6可以看出，GaAs靠近P型AlGaAs一侧的台阶边缘处Te原子较少，且P型AlGaAs的台阶边缘处没有Te原子。
参考图4，在所述第二半导体层140背向所述衬底层100的一侧形成帽层150。
所述帽层150的材料为P型GaAs，所述帽层150中掺杂有C离子，C离子在所述帽层150中的掺杂浓度为4x1019atom/cm3～6x1019atom/cm3，如5x1019atom/cm3。
所述帽层150的厚度为80纳米～120纳米，如80纳米、90纳米、100纳米、110纳米或120纳米。
参考图5，在所述帽层150背向所述所述衬底层100的一侧形成第一电极160；在所述衬底层100背向所述隧道结结构的一侧形成第二电极180。
所述帽层150与第一电极160之间保持良好的欧姆接触。
本实施例中，还包括：在形成第一电极160之前，刻蚀所述帽层150、第二半导体层140、非掺杂量子阱层130、第一半导体层120和缓冲层110，具体的，在所述帽层150上形成图形化的掩膜层，所述图形化的掩膜层暴露出部分帽层150，以所述图形化的掩膜层为掩膜，采用各向异性刻蚀工艺刻蚀所述帽层150、第二半导体层140、非掺杂量子阱层130、第一半导体层120和缓冲层110，直至暴露出所述衬底层100，形成Mesa台阶；之后，去除所述图形化的掩膜层；之后，形成保护层170，所述保护层170位于所述衬底层100的表面、Mesa台阶的侧壁、以及帽层150的部分顶部表面，所述保护层170中具有贯穿所述保护层170的开口，所述开口位于所述帽层150的部分顶部表面上；之后，在所述开口暴露出的帽层150的顶部表面以及保护层170的表面形成第一电极160。
所述保护层170的材料包括氧化硅。
形成第一电极160之后，减薄衬底层100，之后形成第二电极180。
所述第一电极160包括第一顶电极膜、第二顶电极膜和第三顶电极膜，第二顶电极膜位于第一顶电极膜和第三顶电极膜之间，第一顶电极膜位于第二顶电极膜和所述帽层150之间，第一顶电极膜的材料为Ti，第二顶电极膜的材料为Pt，第三顶电极膜的材料为Au。第一电极160采用蒸镀工艺形成。
第二电极180包括第一底电极膜、第二底电极膜和第三底电极膜，第二底电极膜位于第一底电极膜和第三底电极膜之间，第一底电极膜位于第二底电极膜和所述衬底层100之间，第一底电极膜的材料为AuGe合金，第二底电极膜的材料为Ni，第三底电极膜的材料为Au。所述第二电极180采用溅射工艺形成。
如图7所示，图7中横轴为隧道结器件的第一电极和第二电极上施加的偏压(Bais)，单位为伏(V)，图7中的纵轴为电流密度Current density，单位为A/cm2，本实施例提供的隧道结器件，遂穿峰值电流密度达到了5875A/cm2的水平。本实施例提供的隧道结器件，隧穿结结构的电阻率达到了8.90×10－5Ω·cm2。通过本实施例提供的隧道结构，可以应用于超高倍率(＞1000suns)的聚光太阳能电池。
相应的，本实施例还提供一种隧道结器件，包括：参考图5，衬底层100；隧道结结构，所述隧道结结构位于所述衬底层100上；所述隧道结结构包括：第一半导体层120，第一半导体层120中具有Te离子；第二半导体层140，第二半导体层140的导电类型和第一半导体层120的导电类型相反；位于第一半导体层120和第二半导体层140之间的非掺杂量子阱层130，所述非掺杂量子阱层130适于阻挡Te扩散；所述第一半导体层120位于所述衬底层100和所述第二半导体层140之间。
所述隧道结器件还包括：位于所述衬底层100和所述隧道结结构之间的缓冲层110；位于所述隧道结结构背向所述衬底层100一侧的帽层150；位于所述帽层150背向所述衬底层100一侧的第一电极160；位于所述衬底层100背向所述隧道结结构一侧的第二电极180。
所述隧道结器件为聚光太阳能电池。
所述非掺杂量子阱层130的禁带宽度小于第一半导体层120的禁带宽度且小于第二半导体层140的禁带宽度。
所述第一半导体层120的导电类型为N型，所述第一半导体层120的材料为掺杂有Te离子的InGaP；所述第二半导体层140的导电类型为P型，所述第二半导体层140的材料为掺杂有C离子的AlGaAs；所述非掺杂量子阱层的材料为GaAs。
所述非掺杂量子阱层130的厚度为2纳米～4纳米。
本发明另一实施例还提供一种隧道结结构，所述隧道结结构包括：第一半导体层，第一半导体层中具有Te离子；第二半导体层，第二半导体层的导电类型和第一半导体层的导电类型相反；位于第一半导体层和第二半导体层之间的非掺杂量子阱层，所述非掺杂量子阱层适于阻挡Te扩散。本实施例中的隧道结结构参照前述实施例中隧道结器件中的隧道结结构，不再详述。
本发明另一实施例还提供一种隧道结结构的形成方法，包括：形成第一半导体层，第一半导体层中具有Te离子；在所述第一半导体层的一侧表面生长非掺杂量子阱层；在所述非掺杂量子阱层背向所述第一半导体层的一侧表面生长第二半导体层，第二半导体层的导电类型和第一半导体层的导电类型相反，所述非掺杂量子阱层适于吸收反应腔室中的Te以阻挡Te扩散到第二半导体层。本实施例中隧道结结构的形成方法参照前一实施例中隧道结器件中的隧道结结构的形成方法，不再详述。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种隧道结器件的形成方法，所述隧道结器件为聚光太阳能电池，其特征在于，包括：
提供衬底层；
在所述衬底层上形成隧道结结构；形成隧道结结构的方法包括：形成第一半导体层，所述第一半导体层的导电类型为N型，第一半导体层的材料为掺杂有Te离子的InGaP，第一半导体层中具有Te离子的掺杂浓度为0.8x1019atom/cm3～3x1019atom/cm3；第一半导体层的厚度为28纳米～32纳米；在所述第一半导体层的一侧表面生长非掺杂量子阱层，所述非掺杂量子阱层的材料为GaAs；所述非掺杂量子阱层的厚度为2纳米～4纳米；在所述非掺杂量子阱层背向所述第一半导体层的一侧表面生长第二半导体层，所述第二半导体层的导电类型为P型，所述第二半导体层的材料为掺杂有C离子的AlGaAs，第二半导体层中C离子的掺杂浓度为0.5x1020atom/cm3～1x1020atom/cm3；第二半导体层的厚度为18纳米～22纳米；
所述非掺杂量子阱层适于吸收反应腔室中的Te以阻挡Te扩散到第二半导体层。
2.根据权利要求1所述的隧道结器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一半导体层的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺；形成所述非掺杂量子阱层的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺；形成所述第二半导体层的工艺为行星式金属有机物化学气相沉积工艺。
3.一种隧道结器件，所述隧道结器件为聚光太阳能电池，其特征在于，包括：
衬底层；
隧道结结构，所述隧道结结构位于所述衬底层上；隧道结结构包括：第一半导体层，所述第一半导体层的导电类型为N型，第一半导体层的材料为掺杂有Te离子的InGaP，第一半导体层中具有Te离子的掺杂浓度为0.8x1019atom/cm3～3x1019atom/cm3；第一半导体层的厚度为28纳米～32纳米；第二半导体层，所述第二半导体层的导电类型为P型，所述第二半导体层的材料为掺杂有C离子的AlGaAs，第二半导体层中C离子的掺杂浓度为0.5x1020atom/cm3～1x1020atom/cm3；第二半导体层的厚度为18纳米～22纳米；位于第一半导体层和第二半导体层之间的非掺杂量子阱层，所述非掺杂量子阱层适于阻挡Te扩散，所述非掺杂量子阱层的材料为GaAs，所述非掺杂量子阱层的厚度为2纳米～4纳米；所述第一半导体层位于所述衬底层和所述第二半导体层之间。
4.根据权利要求3所述的隧道结器件，其特征在于，还包括：
位于所述衬底层和所述隧道结结构之间的缓冲层；
位于所述隧道结结构背向所述衬底层一侧的帽层；
位于所述帽层背向所述衬底层一侧的第一电极；
位于所述衬底层背向所述隧道结结构一侧的第二电极。
5.根据权利要求3所述的隧道结器件，其特征在于，所述非掺杂量子阱层的禁带宽度小于第一半导体层的禁带宽度且小于第二半导体层的禁带宽度。
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