[發明專利]基于離子注入氟實現高增益氮化鎵肖特基二極管的制備方法

在審

• 申請號: 201710368026.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107221565A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 閆大為;羊群思
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L21/329;H01L21/265
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于離子注入氟實現高增益氮化鎵肖特基二極管的制備方法，其特征在于：該方法包括：

A、在同質GaN襯底上外延生長濃度為4.1x10¹⁶cm^-3的n型GaN摻雜層；

B、在外延層上制備歐姆接觸電極層；

C、在外延片上覆蓋二氧化硅鈍化層，刻蝕出離子注入區域；

D、通過離子注入機注入氟離子；

E、在離子注入區域上方制備肖特基電極層。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟D中，所述n-GaN層中注入的離子為氟，注入能量為10keV，注入劑量為2E13ions/cm²,注入角度為+7度。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟B和E中，所述歐姆電極層的材料選自金屬Al、Ti、Mo、Ni、Au、Pt、Ta、Pd、W、Cr或其合金中的任意一種，厚度為200nm-1000nm。所述肖特基電極層的材料選自金屬Ni、Pt、Au、Pd、Co、Cr、Cu、Ag、Al、W或其合金中的任意一種，厚度為200nm-1000nm。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的歐姆電極層通過電子束蒸發法或磁控濺射法形成，所述的肖特基電極層通過電子束蒸發或磁控濺射法形成。

5.一種基于離子注入氟的肖特基二極管，其特征在于，包括：自下而上為GaN體襯底層、外延生長的含有部分區域離子注入氟工藝的n-GaN層；

肖特基電極層，設置于所述的外延生長的含有部分區域離子注入氟工藝的n-GaN層上方；

歐姆電極層，設置于所述的肖特基電極層外的環形區域n-GaN層上方。

6.根據權利要求5所述的肖特基二級管，其特征在于，所述肖特基電極層的材料選自金屬Ni、Pt、Au、Pd、Co、Cr、Cu、Ag、Al、W或其合金中的任意一種，厚度為200nm-1000nm；所述歐姆電極層的材料選自金屬Al、Ti、Mo、Ni、Au、Pt、Ta、Pd、W、Cr或其合金中的任意一種，厚度為200nm-1000nm。

7.根據權利要求5所述的肖特基二極管，其特征在于，所述的GaN體襯底層主要是依靠氫化物氣相外延(HVPE)獲得的；所述的外延生長的n-GaN層是依靠金屬有機化合物化學氣相沉積(MOCVD)生長的；所述的離子注入氟工藝，注入的離子為F，注入能量為10keV，注入劑量為2E13ions/cm²,注入角度為+7度。