[發明專利]高擊穿電壓肖特基二極管及制作方法

有效

• 申請號: 201710050343.2
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106876483B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 馮倩;黃璐;韓根全;李翔;邢翔宇;方立偉;張進成;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種高擊穿電壓肖特基二極管，自下而上包括襯底(5)、Ga₂O₃外延層(3)、低摻雜n型Ga₂O₃薄膜(4)和鈍化層(8)，鈍化層(8)的中間設置有環狀金屬陰極(1)，環狀金屬陰極(1)的中間設有圓形金屬陽極(2)，且環狀金屬陰極(1)的下面為硅離子注入區(7)，圓形金屬陽極(2)與低摻雜n型Ga₂O₃薄膜(4)形成肖特基接觸，環狀金屬陰極(1)與硅離子注入區(7)形成歐姆接觸，其特征在于：

Ga₂O₃外延層(3)與低摻雜n型Ga₂O₃薄膜(4)之間設有用于調節電子濃度的多個H⁺注入區(6)，這些H⁺注入區的之間的間距隨著遠離肖特基接觸區域依次增加，增加的范圍為0.5μm～1.0μm，且第一個H⁺注入區域緊挨肖特基接觸邊緣，最后一個H⁺注入區域距離金屬陰極內環邊緣的距離大于1μm；每個H⁺注入區域的濃度大于5×10¹⁸cm^-3；每個H⁺注入區域的寬度為2-3μm；每個H⁺注入區的深度為20～50μm。

2.根據權利要求1所述的二極管，其特征在于：所述H⁺注入區的之間的間距隨著遠離肖特基接觸區域依次增加，是指第一個與第二個H⁺注入區域之間距離為0.3～0.5μm，第二個與第三個H⁺注入區域之間距離為0.8～1.5μm，第三個與第四個H⁺注入區域之間距離為1.3～2.5μm，以此類推。

3.根據權利要求1所述的二極管，其特征在于：

襯底材料包括藍寶石、MgAl₂O₄、Ga₂O₃和MgO；

鈍化層包括Si₃N₄、Al₂O₃、HfO₂和HfSiO中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的二極管，其特征在于：

Ga₂O₃外延層的載流子濃度為10¹⁴cm^-3～10¹⁶cm^-3，厚度大于1μm；

低摻雜nGa₂O₃型薄膜的載流子濃度10¹⁷cm^-3～10¹⁸cm^-3,厚度大于100nm；

硅離子注入區的濃度大于2×10¹⁹cm^-3，注入區的深度大于50nm。