[發明專利]一種氧化鎵基異質PN結二極管及其制備方法

在審

• 申請號: 201910421034.0
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN110085681A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 盧星;王鋼;裴艷麗;陳梓敏
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/267;H01L29/06;H01L21/34
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為;冼俊鵬

1.一種氧化鎵基異質PN結二極管，包括依次層疊連接的陰極電極(101)、n型摻雜氧化鎵襯底(102)、n型摻雜氧化鎵耐壓層(103)，還包括陽極電極(105)，其特征在于，還包括p型氧化物半導體層(104)，所述的p型氧化物半導體層(104)一側與n型摻雜氧化鎵耐壓層(103)層疊連接，另一側與陽極電極(105)層疊連接，所述的p型氧化物半導體層(104)和n型摻雜氧化鎵耐壓層(103)組成PN結。

2.根據權利要求1所述氧化鎵基異質PN結二極管，其特征在于，所述p型氧化物半導體層(104)為非晶或多晶結構。

3.根據權利要求1或2所述氧化鎵基異質PN結二極管，其特征在于，所述p型氧化物半導體層(104)的空穴濃度為1×10¹⁷/cm³～1×10²⁰/cm³。

4.根據權利要求1所述氧化鎵基異質PN結二極管，其特征在于，所述n型摻雜氧化鎵耐壓層(103)為單晶結構，摻雜濃度為5×10¹⁴cm^-3～1×10¹⁸cm^-3。

5.根據權利要求1或4所述氧化鎵基異質PN結二極管，其特征在于，所述n型摻雜氧化鎵耐壓層(103)的厚度為2μm～5mm。

6.根據權利要求1所述氧化鎵基異質PN結二極管，其特征在于，所述n型摻雜氧化鎵襯底(102)的摻雜濃度為5×10¹⁷cm^-3至1×10²⁰cm^-3。

7.根據權利要求1所述氧化鎵基異質PN結二極管，其特征在于，所述陰極電極(101)與n型摻雜氧化鎵襯底(102)為歐姆接觸；所述陽極電極(105)與p型氧化物半導體層(104)為歐姆接觸。

8.一種氧化鎵基異質PN結二極管的制備方法，其特征在于，包括制作n型摻雜的氧化鎵基晶圓片的步驟、在n型摻雜的氧化鎵基晶圓片上形成異質PN結的步驟、以及制作電極的步驟；

所述在n型摻雜的氧化鎵基晶圓片上形成異質PN結的步驟為：在n型摻雜的氧化鎵基晶圓片上沉積p型氧化物半導體層(104)，使p型氧化物半導體層(104)與n型摻雜的氧化鎵基晶圓片形成PN結。

9.根據權利要求8所述氧化鎵基異質PN結二極管及其制備方法，其特征在于，

所述制作n型摻雜的氧化鎵基晶圓片的步驟為：在n型摻雜氧化鎵襯底(102)上外延生長n型摻雜氧化鎵耐壓層(103)得到所述n型摻雜的氧化鎵基晶圓片；

所述制作電極的步驟為：在p型氧化物半導體層(104)上沉積金屬形成歐姆接觸，制得陽極電極(105)；以及在n型摻雜氧化鎵襯底(102)上沉積金屬形成歐姆接觸，制得陰極電極(101)。

10.根據權利要求9所述氧化鎵基異質PN結二極管及其制備方法，其特征在于，在n型摻雜氧化鎵襯底(102)上沉積金屬之前，先通過刻蝕或研磨的方式對n型摻雜氧化鎵襯底(102)進行減薄。