[發明專利]一種基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管及其制備方法

在審

• 申請號: 202010887572.1
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112133762A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 趙勝雷;朱丹;張進成;陳大正;王中旭;劉志宏;寧靜;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;H01L29/417;H01L29/06;H01L29/20
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管，其特征在于，包括：從下至上依次層疊設置的襯底層(1)、成核層(2)、緩沖層(3)、插入層(4)、勢壘層(5)、帽層(6)和鈍化層(9)；

陽極凹槽(10)，設置于所述緩沖層(3)的上表面，且位于所述緩沖層(3)、所述插入層(4)、所述勢壘層(5)、所述帽層(6)和所述鈍化層(9)的同一側；

陽電極(8)，位于所述陽極凹槽(10)內；

陰電極(7)，設置于所述帽層(6)的上表面，且位于所述鈍化層(9)遠離所述陽電極(8)的一側。

2.根據權利要求1所述的基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管，其特征在于，所述勢壘層(5)的材料為ScAlN。

3.根據權利要求2所述的基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管，其特征在于，所述勢壘層(5)的材料ScAlN中的Sc組分≤60％。

4.根據權利要求1所述的基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管，其特征在于，所述勢壘層(5)的厚度為2～50nm。

5.根據權利要求1所述的基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管，其特征在于，所述陽極凹槽(10)的深度小于所述陽電極(8)的厚度。

6.一種基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管的制備方法，用于制備權利要求1至5任一項所述的基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管，包括：

選取襯底層(1)；

對所述襯底層(1)表面進行消除懸掛鍵預處理，然后在所述襯底層(1)的上表面生長成核層(2)；

在所述成核層(2)的上表面淀積緩沖層(3)；

在所述緩沖層(3)的上表面淀積插入層(4)；

利用MBE工藝在所述插入層(4)的上表面淀積勢壘層(5)；

在所述勢壘層(5)的上表面淀積帽層(6)；

在所述帽層(6)上表面的一端制作掩模，通過在所述掩模內沉積陰極金屬形成陰電極(7)；

在所述帽層(6)上表面的另一端刻蝕所述陽極凹槽(10)，所述陽極凹槽(10)位于所述緩沖層(3)、所述插入層(4)、所述勢壘層(5)和所述帽層(6)的一側；

在所述陽極凹槽(10)內沉積陽極金屬形成陽電極(8)；

在所述帽層(6)、所述陰電極(7)、所述陽極凹槽(10)和所述陽電極(8)的上表面沉積鈍化層(9)；

對所述陰電極(7)上的所述鈍化層(9)進行光刻和刻蝕形成陰極接觸孔，對所述陽電極(8)上的所述鈍化層(9)進行光刻和刻蝕形成陽極接觸孔。

7.根據權利要求6所述的基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在所述掩模內沉積陰極金屬形成陰電極(7)，包括：

采用磁控濺射工藝在所述帽層(6)上表面的所述掩模內沉積陰極金屬形成所述陰電極(7)。

8.根據權利要求6所述的基于ScAlN勢壘層的肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在所述陽極凹槽(10)內沉積陽極金屬形成陽電極(8)，包括：

采用磁控濺射工藝在所述陽極凹槽(10)內沉積陽極金屬形成所述陽電極(8)。