[發(fā)明專利]基于漸變漂移區(qū)的耐高壓GaN基JBS二極管及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711187853.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108231911B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張進(jìn)成;宋豫秦;郝躍;黨魁;張濤;邊照科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/872
• 分類號(hào): H01L29/872;H01L21/329;H01L29/20
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于漸變漂移區(qū)的耐高壓GaN基JBS二極管，自下而上包括陰極(1)、n型GaN襯底(2)、n型GaN漂移層(3)、多個(gè)p型GaN結(jié)構(gòu)層(6)和陽(yáng)極(7)，其特征在于：

n型GaN漂移層(3)與多個(gè)p型GaN結(jié)構(gòu)層(6)之間依次增設(shè)有n型漸變Al組分的Al_xGaN結(jié)構(gòu)層(4)和多個(gè)凸起狀p型漸變Al組分的Al_yGaN結(jié)構(gòu)層(5)；n型漸變Al組分的Al_xGaN結(jié)構(gòu)層(4)連續(xù)形成在n型GaN漂移層(3)與多個(gè)p型GaN結(jié)構(gòu)層(6)之間，且與陽(yáng)極(7)接觸形成肖特基。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JBS二極管，其特征在于n型漸變Al組分的Al_xGaN結(jié)構(gòu)層(4)中的Al組分x是從0～0.1漸變，摻雜濃度為2～10×10¹⁶cm^-3，厚度為0.1～0.5μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JBS二極管，其特征在于凸起狀p型漸變Al組分的Al_yGaN結(jié)構(gòu)層(5)中的Al組分y從0.1～0漸變，摻雜濃度為2×10¹⁶cm^-3～2×10¹⁸cm^-3，厚度為0.1～0.5μm，且以0.1～2μm的固定距離間隔分布于n型Al_xGaN層(4)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JBS二極管，其特征在于陰極(1)位于n型GaN襯底(2)的背面，且與n型GaN襯底(2)形成歐姆接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JBS二極管，其特征在于n型GaN襯底(2)的摻雜濃度為1×10¹⁸cm^-3，厚度為200～400μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JBS二極管，其特征在于n型GaN漂移層(3)的摻雜濃度為2～10×10¹⁶cm^-3，厚度為3～8μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的JBS二極管，其特征在于多個(gè)p型GaN結(jié)構(gòu)層(6)的摻雜濃度為1×10¹⁸cm^-3～2×10¹⁹cm^-3，厚度為0.1～0.5μm，且疊加在p型Al_yGaN結(jié)構(gòu)層(5)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JBS二極管，其特征在于陽(yáng)極(7)以方波的形式位于n型Al_xGaN結(jié)構(gòu)層(4)和多個(gè)p型GaN結(jié)構(gòu)層(6)上，且上部與n型Al_xGaN結(jié)構(gòu)層(4)之間形成肖特基接觸，下部與多個(gè)p型GaN結(jié)構(gòu)層(6)之間形成歐姆接觸。