[發明專利]一種金剛石功率晶體管及其制作方法

有效

• 申請號: 201510254502.1
• 申請日: 2015-05-18
• 公開（公告）號: CN104992975B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王宏興;胡超;張景文;王瑋;卜忍安;侯洵
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/417;H01L29/40;H01L29/66;H01L21/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種金剛石功率晶體管，其特征在于，包括氫終端金剛石(11)、源電極(12)、漏電極(13)、柵介質(14)和柵電極(15)，該金剛石功率晶體管的源電極(12)和漏電極(13)采用環形結構；

所述柵電極(15)帶有場板結構；

場板結構中柵介質(14)為單一絕緣層或復合層；其中，所述單一絕緣層由氮化硅、氧化鋁、氧化鉿、氧化鈦中的一種沉積形成，所述復合層為由氮化硅、氧化鋁、氧化鉿、氧化鈦中多種形成的多個單一絕緣層復合形成；

所述柵電極(15)為單一金屬層或復合層，其中，所述單一金屬層由鉿、鋁、鋯、鉬、鉿中的一種沉積形成，所述復合層為由鉿、鋁、鋯、鉬、釕中多種形成的多個單一金屬層復合形成；

源電極(12)和漏電極(13)設置在氫終端金剛石(11)上，源電極(12)和漏電極(13)同心設置，源電極(12)為環形，設置于圓形漏電極(13)外圍；介質層(14)部分位于源電極(12)和漏電極(13)之間，部分包覆源電極(12)和漏電極(13)的邊沿；柵電極(15)設置在介質層(14)上；柵電極(15)一端接觸氫終端金剛石(11)，另一端露出在介質層(14)外部；柵電極(15)上設有柵極保護層金屬(16)。

2.如權利要求1所述的一種金剛石功率晶體管，其特征在于，所述源電極(12)和漏電極(13)為單一金屬層或復合層，其中，所述單一金屬層由鈀、鈦、金、鎳和鉑中的一種沉積形成，所述復合層為由鈀、鈦、金、鎳和鉑中多種形成的多個單一金屬層復合形成。

3.如權利要求1所述的一種金剛石功率晶體管，其特征在于，柵電極(15)和柵極保護層金屬(16)為環形。

4.權利要求1至3中任一項所述的金剛石功率晶體管的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過化學氣相沉積技術獲得氫終端金剛石(11)；

然后，在氫終端金剛石(11)沉積源電極(12)和漏電極(13)；

然后，沉積絕緣物質作為柵電極處場板結構的介質層(14)；

然后，沉積柵電極(15)；

最后，在柵電極(15)上沉積柵極保護金屬層(16)；

該金剛石功率晶體管的電極為環形結構。

5.根據權利要求4所述的一種金剛石功率晶體管的制作方法，其特征在于，沉積源電極(12)和漏電極(13)后進行退火處理，退火處理完成后沉積介質層(14)。

6.根據權利要求5所述的一種金剛石功率晶體管的制作方法，其特征在于，所述退火處理的具體工藝為：將沉積源電極(12)和漏電極(13)后的器件置于真空、氮氣或氬氣氛圍中，加熱到500～1000℃，持續30秒～30分鐘。