[發(fā)明專利]氮化鎵系二極管及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410369784.5
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104347733A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 竹谷元伸;李康寧
• 申請（專利權(quán)）人: 首爾半導體株式會社
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 李盛泉;胡江海

1.一種氮化鎵系二極管，包括：

本征氮化鎵系半導體層；

第一導電型氮化鎵系半導體層，與所述本征氮化鎵系半導體層接合；

第一電極，位于所述本征氮化鎵系半導體層的與第一導電型氮化鎵系半導體層的接合面的相反面；

第二電極，位于所述第一導電型氮化鎵系半導體層的與所述本征氮化鎵系半導體層的接合面的相反面；以及

第二導電型耐壓層，形成于與所述第一電極的邊緣相接的所述本征氮化鎵系半導體層的局部區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵系二極管，其中，所述本征氮化鎵系半導體層是將所述第二導電型耐壓層作為種子層而通過橫向外延過生長而形成的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵系二極管，其中，還包括：用于阻斷在重疊于所述第二導電型耐壓層的區(qū)域中產(chǎn)生的穿透位錯的穿透位錯阻斷絕緣層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氮化鎵系二極管，其中，所述第一導電型氮化鎵系半導體層是在所述穿透位錯阻斷絕緣層形成于所述本征氮化鎵系半導體上的狀態(tài)下，對于沒有被所述穿透位錯阻斷絕緣層覆蓋的所述本征氮化鎵系半導體層的暴露面，以所述第一導電型進行橫向外延過生長而形成的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵系二極管，其中，所述本征氮化鎵系半導體層是將所述第一導電型氮化鎵系半導體層作為種子層而通過橫向外延過生長而形成的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵系二極管，其中，還包括與所述第二電極貼附的導熱性材料的基板。

7.一種氮化鎵系二極管的制造方法，包括如下步驟：

在藍寶石基板上的局部區(qū)域上形成第二導電型氮化鎵系半導體層；

將所述第二導電型氮化鎵系半導體層作為種子層，使氮化鎵系半導體橫向外延過生長，從而形成本征氮化鎵系半導體層；

在所述本征氮化鎵半導體層上的局部區(qū)域形成下部穿透位錯阻斷絕緣層；

將所述下部穿透位錯阻斷絕緣層作為橫向外延過生長掩膜，使第一導電型氮化鎵系半導體橫向外延過生長，從而形成第一導電型氮化鎵系半導體層；

在所述第一導電型氮化鎵系半導體層及所述下部穿透位錯阻斷絕緣層的上部形成導電性材料的第二電極；

在所述第二電極貼附金屬材料的第二基板；

去除所述藍寶石基板；

在所述藍寶石基板被去除的表面上的與所述下部穿透位錯阻斷絕緣層重疊的區(qū)域上形成上部穿透位錯阻斷絕緣層；以及

在所述上部穿透位錯阻斷絕緣層上的局部區(qū)域上形成第一電極。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化鎵系二極管的制造方法，其中，在所述藍寶石基板上形成第二導電型氮化鎵系半導體層的步驟中，

使氮化鎵沿<11-00>方向或<112-0>方向生長。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化鎵系二極管的制造方法，其中，所述第一電極通過沉積Ni或Au而形成。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化鎵系二極管的制造方法，其中，所述第二電極由包括Ti、Al、Au、Ni中的至少一個的金屬材料或AuSn形成。

11.一種氮化鎵系二極管，包括：

本征氮化鎵系半導體層；

n+型氮化鎵系半導體層，與所述本征氮化鎵系半導體層接合；

第一電極，位于所述本征氮化鎵系半導體層的與n+型氮化鎵系半導體層的接合面的相反面；

第二電極，位于所述n+型氮化鎵系半導體層的與所述本征氮化鎵系半導體層的接合面的相反面；以及

p型耐壓層，形成于與所述第一電極的邊緣相接的所述本征氮化鎵系半導體層的局部區(qū)域。