[發明專利]氮化鎵二極管的制作方法與氮化鎵二極管

有效

• 申請號: 201610099816.3
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN107104176B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 劉美華;孫輝;林信南;陳建國
• 申請（專利權）人: 北京大學;北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/36;H01L33/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;黃健

本發明提供一種氮化鎵二極管的制作方法與氮化鎵二極管，方法包括：在氮化鎵基底上形成介質層；在所述介質層中形成陰極金屬，所述陰極金屬接觸所述氮化鎵基底；在所述介質層中形成陽極金屬，并在所述陽極金屬和所述陰極金屬之間的介質層中形成金屬場板，所述陽極金屬和所述金屬場板均接觸所述氮化鎵基底，在所述介質層上形成未與所述金屬場板連接的金屬互連層，且所述金屬互連層分別與所述陰極金屬和所述陽極金屬連接。根據本發明，能夠提高氮化鎵二極管的耐壓性。

技術領域

本發明涉及半導體技術，尤其涉及一種氮化鎵二極管的制作方法與氮化鎵二極管。

背景技術

隨著高效完備的功率轉換電路和系統需求的日益增加，具有低功耗和高速特性的功率器件最近吸引了很多關注。GaN是第三代寬禁帶半導體材料，由于其具有大禁帶寬度(3.4eV)、高電子飽和速率(2e⁷cm/s)、高擊穿電場(1e¹⁰-3e¹⁰V/cm)、較高熱導率、耐腐蝕和抗輻射等性能，在高壓、高頻、高溫、大功率和抗輻照環境條件下具有較強的優勢，被認為是研究短波光電子器件和高壓高頻率大功率器件的最佳材料。因此，以氮化鎵為基底材料的功率器件(Gallium Nitride Field-effect Transistor)具有好的散熱性能、高的擊穿電場、高的飽和速度，氮化鎵功率器件在大功率高頻能量轉換和高頻微波通訊等方面有著遠大的應用前景。

對于現有技術中氮化鎵功率器件的耐壓比理論耐壓低，這會影響氮化鎵功率器件的性能，因此需要提高氮化鎵功率器件的耐壓性。

發明內容

本發明提供一種氮化鎵二極管的制作方法與氮化鎵二極管，以提高氮化鎵二極管的耐壓性。

本發明第一個方面提供一種氮化鎵二極管的制作方法，包括：

在氮化鎵基底上形成介質層；

在所述介質層中形成陰極金屬，所述陰極金屬接觸所述氮化鎵基底；

在所述介質層中形成陽極金屬，并在所述陽極金屬和所述陰極金屬之間的介質層中形成金屬場板，所述陽極金屬和所述金屬場板均接觸所述氮化鎵基底；

在所述介質層上形成未與所述金屬場板連接的金屬互連層，且所述金屬互連層分別與所述陰極金屬和所述陽極金屬連接。

本發明另一個方面提供一種氮化鎵二極管，包括：

氮化鎵基底；

介質層，形成于所述氮化鎵基底上；

陰極金屬，位于所述介質層中且所述陰極金屬接觸所述氮化鎵基底；

陽極金屬，位于所述介質層中且所述陽極金屬接觸所述氮化鎵基底；

金屬場板，位于所述陰極金屬和所述陽極金屬之間的介質層中，且所述金屬場板接觸所述氮化鎵基底；

未與所述金屬場板連接的金屬互連層，位于所述介質層上，且所述金屬互連層分別與所述陰極金屬和所述陽極金屬連接。

由上述技術方案可知，本發明提供的氮化鎵二極管的制作方法與氮化鎵二極管，通過在陽極金屬和陰極金屬之間形成金屬場板，且由于該金屬場板未與金屬互連層連接，在氮化鎵二極管工作時不會被施加電壓，因此相當于增加了添加了浮空的金屬場板，通過這個浮空的金屬場板，能夠擴展氮化鎵二極管的耗盡區，減小了氮化鎵二極管的肖特基結的電場強度，從而改善氮化鎵二極管的耐壓性，即提高耐壓性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。