[發明專利]基于n型氧化鎵和p型金剛石的PIN二極管及其制備方法

在審

• 申請號: 202210190204.0
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114823920A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 馬曉華;侯斌;常青原;楊凌;張濛;武玫;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/868
• 分類號: H01L29/868;H01L29/267;H01L23/373;H01L29/45;H01L21/329
• 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: 王萌

1.一種基于n型氧化鎵和p型金剛石的PIN二極管，其特征在于，包括n⁺-Ga₂O₃襯底層(1)、n^--Ga₂O₃層(2)、p⁺型金剛石層(3)、p⁺⁺型金剛石層(4)、陰極層(5)和陽極層(6)，其中，

所述陰極層(5)、所述n⁺-Ga₂O₃襯底層(1)、所述n^--Ga₂O₃層(2)和所述p⁺型金剛石層(3)自下而上依次設置，所述p⁺⁺型金剛石層(4)設置在所述p+型金剛石層(3)上表面，且所述p⁺⁺型金剛石層(4)上開設有多個溝槽(7)，所述陽極層(6)覆蓋在所述多個溝槽(7)內部和所述p⁺⁺型金剛石層(4)的上表面；

所述n^--Ga₂O₃層(2)的摻雜濃度小于所述n⁺-Ga₂O₃襯底層(1)的摻雜濃度，所述p⁺⁺型金剛石層(4)的摻雜濃度大于所述p⁺型金剛石層(3)的摻雜濃度。

2.根據權利要求1所述的基于n型氧化鎵和p型金剛石的PIN二極管，其特征在于，所述多個溝槽(7)在所述p⁺⁺型金剛石層(4)上呈均勻陣列排布。

3.根據權利要求1所述的基于n型氧化鎵和p型金剛石的PIN二極管，其特征在于，所述溝槽(7)的深度小于或等于所述p⁺⁺型金剛石層(4)的深度。

4.根據權利要求1所述的基于n型氧化鎵和p型金剛石的PIN二極管，其特征在于，所述n^--Ga₂O₃層(2)的摻雜濃度為10¹⁵～10¹⁶cm^-3；所述n⁺-Ga₂O₃襯底層(1)的摻雜濃度為10¹⁸～10²⁰cm^-3。

5.根據權利要求1所述的基于n型氧化鎵和p型金剛石的PIN二極管，其特征在于，所述p⁺型金剛石層(3)的摻雜濃度為10¹⁷～10¹⁹cm^-3，所述p⁺⁺型金剛石層(4)的摻雜濃度為10¹⁹～10²¹cm^-3。

6.根據權利要求1所述的基于n型氧化鎵和p型金剛石的PIN二極管，其特征在于，所述p⁺型金剛石層(3)的厚度為1～3μm，所述p⁺⁺型金剛石層(4)的厚度為2～5μm。