[發明專利]場效應二極管及其制備方法

有效

• 申請號: 201410452104.6
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104241400B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 陳洪維
• 申請（專利權）人: 蘇州捷芯威半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳開磊

1.一種場效應二極管，其特征在于，所述場效應二極管包括：

基片；

位于所述基片上的成核層；

位于所述成核層上的緩沖層；

位于所述緩沖層上的背勢壘層；

位于所述背勢壘層上的溝道層；

位于所述溝道層上的第一勢壘層；

位于所述第一勢壘層上的第二勢壘層，所述第二勢壘層上形成有凹槽；

位于所述第二勢壘層上的陽極和陰極，所述陰極為歐姆接觸電極，所述陽極為復合結構，陽極由歐姆接觸電極、以及位于所述凹槽中且與歐姆接觸電極相短接的肖特基電極組成。

2.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述背勢壘層、第一勢壘層和第二勢壘層的材料為AlGaN，溝道層的材料為GaN，所述背勢壘層和第一勢壘層中的Al組分含量相等或相差不超過5％，所述第二勢壘層中的Al組分含量高于背勢壘層和第一勢壘層的Al組分含量。

3.根據權利要求2所述的場效應二極管，其特征在于，所述背勢壘層中Al組分含量為10％-15％，第一勢壘層中Al組分含量為10％-15％，第二勢壘層中Al組分含量為20％-40％。

4.根據權利要求2所述的場效應二極管，其特征在于，所述緩沖層厚度為1-3.5μm，背勢壘層厚度為50-100nm，溝道層厚度為15-35nm，第一勢壘層厚度為15-45nm，第二勢壘層的厚度為25-40nm。

5.根據權利要求2所述的場效應二極管，其特征在于，所述第一勢壘層與第二勢壘層界面處存在二維電子氣，且肖特基電極凹槽下對應的第一勢壘層與第二勢壘層界面區域處不存在二維電子氣。

6.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述凹槽的側壁具有斜度。

7.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述凹槽的深度等于第二勢壘層的厚度。

8.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述第二勢壘層上設有鈍化層。

9.根據權利要求8所述的場效應二極管，其特征在于，所述鈍化層為氮化硅、氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、氧化鉿或有機聚合物中的一種或多種的組合。

10.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述第一勢壘層和第二勢壘層之間包括刻蝕停止層，所述刻蝕停止層的刻蝕速率低于第一勢壘層的刻蝕速率。

11.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述第二勢壘層和部分肖特基電極上形成有絕緣層，所述陽極上形成有覆蓋部分絕緣層的場板。

12.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述肖特基電極和第二勢壘層之間在凹槽內和部分第二勢壘層表面形成有絕緣介質層。

13.根據權利要求1所述的場效應二極管，其特征在于，所述場效應二極管包括：基片、成核層、緩沖層、溝道層、第一勢壘層、第二勢壘層、陽極和陰極，所述緩沖層具有背勢壘層的作用。

14.一種如權利要求1所述的場效應二極管的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一基片；

在所述基片上形成成核層；

在所述成核層上形成緩沖層；

在所述緩沖層上形成背勢壘層；

在所述背勢壘層上形成溝道層；

在所述溝道層上形成第一勢壘層；

在所述第一勢壘層上形成第二勢壘層，并在所述第二勢壘層上刻蝕形成凹槽；

在所述第二勢壘層上形成陽極和陰極，所述陰極為歐姆接觸電極，所述陽極為復合結構，陽極由歐姆接觸電極、以及位于所述凹槽中且與歐姆接觸電極相短接的肖特基電極組成。