[發(fā)明專利]一種與Si工藝兼容的Nix

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910322519.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN111834467B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張衛(wèi);李曉茜;陳金鑫;盧紅亮;黃偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/872
• 分類號(hào): H01L29/872;H01L21/34
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發(fā)明提供了一種與Si工藝兼容的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二極管及其制備方法，用于在標(biāo)記片上形成肖特基電極以及歐姆電極，該標(biāo)記片的工作面具有第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域，包括以下步驟：將Ga₂O₃薄膜覆蓋在第一區(qū)域上，然后將Ga₂O₃薄膜的表面以及工作面全部涂膠；在Ga₂O₃薄膜的表面以及工作面光刻去膠得到陽(yáng)極窗口；在陽(yáng)極窗口處濺射沉積Si以及Ni；將去膠的標(biāo)記片在惰性氣氛、預(yù)定溫度下快速退火預(yù)定時(shí)間；在第一區(qū)域以及第三區(qū)域制作具有Ga₂O₃的歐姆電極，從而得到Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二極管。本發(fā)明制得的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基電極具有較低的電阻率，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，在滿足與硅工藝相兼容的情況下能夠制得勢(shì)壘高度可調(diào)的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基陽(yáng)極，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超寬禁帶化合物半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域和肖特基功率二極管領(lǐng)域，具體涉及一種可以與Si工藝兼容的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二極管及其制備方法。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，超寬帶隙半導(dǎo)體功率器件由于其較高的能量轉(zhuǎn)換效率和較大的擊穿電壓越來(lái)越受到人們的關(guān)注。又由于肖特基二極管開關(guān)頻率高，正向壓降小，無(wú)反向恢復(fù)時(shí)間，因此可應(yīng)用于高頻高功率變換中。由Ga₂O₃材料制成的Ga₂O₃肖特基二極管功率器件在高的電壓以及高的溫度環(huán)境中具有低的導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，因而具有光明的應(yīng)用潛力。然而大部分報(bào)道的Ga₂O₃肖特基二極管功率器件使用的都是金屬電極，在Ga₂O₃表面形成金屬/半導(dǎo)體肖特基接觸。作為化合物半導(dǎo)體工藝，Ga₂O₃肖特基二極管功率器件僅使用不同功函數(shù)的金屬電極與半導(dǎo)體表面接觸形成器件的陽(yáng)極與陰極，而在肖特基陽(yáng)極制造中，因金屬的功函數(shù)固定，決定了肖特基勢(shì)壘為固定值，故微細(xì)工藝的調(diào)整對(duì)肖特基二極管的性能改善較為有限。同時(shí)，金屬電極與半導(dǎo)體表面接觸形成的Ga₂O₃肖特基陽(yáng)極存在勢(shì)壘高度較高、勢(shì)壘高度可調(diào)范圍小以及導(dǎo)通電壓較高的缺點(diǎn)。

目前硅基集成電路工藝是最成熟、最復(fù)雜的半導(dǎo)體制造技術(shù)，若能將硅基集成電路工藝的某些優(yōu)點(diǎn)運(yùn)用于化合物工藝中，以重構(gòu)出寬禁帶半導(dǎo)體器件新結(jié)構(gòu)和提升器件性能，這將是很有創(chuàng)新性研究工作，然而若采用與硅工藝兼容的多晶硅來(lái)做肖特基電極，會(huì)使得電阻率大大提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種可以與 Si工藝兼容的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二極管的制備方法，制備得到勢(shì)壘高度低的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基陽(yáng)極，通過(guò)改變Ni與Si的比例在Ga₂O₃表面獲得不同組分的Ni_xSi_y硅化物，與Ga₂O₃半導(dǎo)體構(gòu)成勢(shì)壘高度可調(diào)的肖特基陽(yáng)極。