[發(fā)明專利]基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210190201.7
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114823922A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濛;賈富春;常青原;楊凌;侯斌;武玫;宓珉瀚;馬曉華;郝躍
• 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;H01L29/267;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王萌

1.一種基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，自下而上依次包括：陰極(1)、n⁺-Ga₂O₃襯底層(2)、n^--Ga₂O₃漂移層(3)、P型區(qū)(4)、陽(yáng)極(5)，其中，

所述n^--Ga₂O₃漂移層(3)的上表面設(shè)有若干多階斜槽形結(jié)構(gòu)，所述P型區(qū)(4)位于所述多階斜槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)；

所述陽(yáng)極(5)位于所述n^--Ga₂O₃漂移層(3)和所述P型區(qū)(4)上方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述多階斜槽形結(jié)構(gòu)的每一階斜槽的傾斜角自上而下依次減小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述多階斜槽形結(jié)構(gòu)為二階斜槽，其包括位于上方的第一倒梯形和位于下方的第二倒梯形；其中，

所述第一倒梯形的上底橫向長(zhǎng)度為0.5～5μm，深度為0.2～3μm，傾斜角α為30°～80°；

所述第二倒梯形的深度為0.2～2μm，傾斜角δ為10°～60°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述P型區(qū)(4)的材料為氮化鎵。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，所述P型區(qū)(4)的摻雜離子為Mg離子，摻雜濃度為1×10¹⁷～1×10¹⁹cm^-3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，位于器件中間部分的多階斜槽形結(jié)構(gòu)的深度相同，位于器件兩側(cè)邊緣部分的多階斜槽形結(jié)構(gòu)的深度由內(nèi)向外依次增加。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，其特征在于，位于器件兩側(cè)邊緣處的三個(gè)多階斜槽形結(jié)構(gòu)的深度由內(nèi)向外依次增加，且每個(gè)多階斜槽形結(jié)構(gòu)的第一階斜槽的傾斜角由內(nèi)向外依次增加。

8.一種基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：選取n⁺-Ga₂O₃襯底并進(jìn)行清洗；

S2：在n⁺-Ga₂O₃襯底一側(cè)外延生長(zhǎng)低摻雜的n^--Ga₂O₃漂移層；

S3：對(duì)所述n^--Ga₂O₃漂移層進(jìn)行多次刻蝕，以形成若干多階斜槽形結(jié)構(gòu)；

S4：在所述多階斜槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)沉積P型材料，以形成P型區(qū)；

S5：在所述n⁺-Ga₂O₃襯底的另一側(cè)制作陰極，之后再在得到的樣品表面制作陽(yáng)極，從而完成器件的制備。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管的制備方法，其特征在于，步驟S3包括：

S31：采用光刻工藝在所述n^--Ga₂O₃漂移層上光刻出多個(gè)傾斜角度為α的第一階斜槽；

S32：在每個(gè)第一階斜槽的基礎(chǔ)上，繼續(xù)向下進(jìn)行多次刻蝕，依次刻蝕出其余階斜槽，從而形成多個(gè)多階斜槽結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于P型區(qū)的異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管的制備方法，其特征在于，在步驟S31之后，S32之前，還包括：

對(duì)位于器件兩側(cè)邊緣部分的若干個(gè)第一階斜槽進(jìn)行進(jìn)一步刻蝕，以使上述第一階斜槽的深度由內(nèi)向外依次增加。