[發明專利]一種低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管及制備方法

在審

• 申請號: 202210547499.2
• 申請日: 2022-05-18
• 公開（公告）號: CN114927576A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 黃義;周科宏;王東升;楊穩;王琦;張紅升
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/267;H01L29/24;H01L21/34
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 方鐘苑

1.一種低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管，其特征在于，包括陽極金屬接觸區(1)、P型NiO材料層(2)、N-漂移區(3)、N+襯底(4)、陰極金屬接觸區(5)和絕緣層(6)；

所述陽極金屬接觸區(1)位于器件的最上方，其下表面與P型NiO材料層(2)上表面接觸，側面與絕緣層(6)右表面接觸；所述P型NiO材料層(2)下表面與N-漂移區(3)上表面接觸，其上表面與絕緣層(6)下表面接觸；所述N-漂移區(3)下表面與N+襯底(4)上表面接觸；所述N+襯底(4)下表面與陰極金屬接觸區(5)上表面接觸；所述陰極金屬接觸區(5)位于器件最下層。

2.根據權利要求1所述的低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管，其特征在于，所述陽極金屬接觸區(1)形狀包括圓形、方形、條形中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管，其特征在于，所述陽極金屬接觸區(1)采用Au/Ni金屬合金；所述陰極金屬接觸區(5)采用Au/Ti金屬合金。

4.根據權利要求1所述的低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管，其特征在于，所述P型NiO材料層(2)采用高溫氧化工藝制備，具體制備方法為：先在N-漂移區(3)上采用蒸鍍法蒸鍍一層金屬Ni，然后在氧氣環境中加熱400攝氏度進行高溫氧化，氧化時間為20分鐘；霍爾測定確定其摻入雜質濃度。

5.根據權利要求1所述的低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管，其特征在于，所述絕緣層(6)采用SiN、AlN、MgO、Ga₂O₃、AlHfO_x及HfSiON中的一種或者幾種的組合。

6.根據權利要求1所述的低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管，其特征在于，所述N-漂移區(3)和N+襯底(4)摻入n型雜質。

7.根據權利要求1～6中任意一項所述的低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管，其特征在于，該二極管結構適用于混合整流二極管。

8.一種低漏電耐高溫氧化鎵異質結二極管的制備方法，其特征在于，該制備方法具體包括以下步驟：

(1)在400攝氏度高純氮氣環境下，襯底材料底部淀積Ti/Au金屬電極作為器件統一的陰極，快速火1分鐘；

(2)利用化學氣相沉積方法在襯底表面生長外延層，隨后摻入n型雜質；

(3)在外延層表面沉積Ni金屬，隨后在400攝氏度高溫下氧氣環境中氧化20分鐘制備NiO；

(4)在NiO表面淀積Ni/Au制備金屬陽極；

(5)對沒有電極覆蓋的NiO表面沉積絕緣層進行鈍化處理。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，該制備方法適用于制備含異質結的Ga₂O₃基二極管器件。