The present invention provides a silicon carbide diode device with a cell structure comprising an anode metal, a p-type epitaxial layer, an n-type drift layer, an n+ substrate and a cathode metal arranged from top to bottom. A contact groove is arranged at the top of the p-type epitaxial layer, and a protrusion is arranged at the bottom of the anodic metal, and the contact groove is mutually connected with the protrusion. Matching, the invention also provides a preparation method of silicon carbide diode device, which solves the problem of high conduction resistance due to the existence of PN junction area in junction barrier Schottky diode.
【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅二极管器件及其制备方法
本专利技术涉及一种碳化硅二极管器件及其制备方法。
技术介绍
碳化硅是一种新兴的第三代半导体材料,具有良好的物理特性和电学特性,被广泛地用于制备高压大功率和高温抗辐照电子器件。碳化硅肖特基二极管是最早实现商业化的碳化硅半导体器件,常见的商业化肖特基二极管为肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiodes)和结势垒肖特基二极管(JunctionBarrierSchottkyDiodes)。传统的结势垒肖特基二极管利用反偏PN结的空间电荷区为SBD结构承受反向偏压,从而能够在保证阻断电压的基础上,适当降低肖特基势垒高度以降低正向压降,同时减小二极管反偏漏电。然而,由于在结势垒肖特基二极管中,离子注入结区域并不能够导电,因此器件的有效导通面积减小了,这一缺点限制了JBS器件导通电流密度的进一步提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题,在于提供一种碳化硅二极管器件及其制备方法,解决结势垒肖特基二极管中,由于pn结区域的存在,导通状态下器件有效导通面积较小,导致导通电阻较高的问题。本专利技术之一是这样实现的:一种碳化硅二极管器件,其元胞结构包括:自上而下以此设置阳极金属、p型外延层、n型漂移层、n+衬底以及阴极金属,所述p型外延层顶部设有接触槽,所述阳极金属底部设有突起部,所述接触槽与所述突起部相互匹配。进一步地,所述n型漂移层的掺杂浓度范围为2×1014cm-3至1×1016cm-3,所述n型漂移层的厚度为5um至200um。进一步地,所述p型外延层的掺杂浓度大于等于1×1019cm-3。进一步地,所述p型外延层的厚 ...
【技术保护点】
1.一种碳化硅二极管器件,其特征在于:其元胞结构包括:自上而下以此设置阳极金属、p型外延层、n型漂移层、n+衬底以及阴极金属,所述p型外延层顶部设有接触槽,所述阳极金属底部设有突起部,所述接触槽与所述突起部相互匹配。
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅二极管器件,其特征在于:其元胞结构包括:自上而下以此设置阳极金属、p型外延层、n型漂移层、n+衬底以及阴极金属,所述p型外延层顶部设有接触槽,所述阳极金属底部设有突起部,所述接触槽与所述突起部相互匹配。2.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件,其特征在于:所述n型漂移层的掺杂浓度范围为2×1014cm-3至1×1016cm-3,所述n型漂移层的厚度为5um至200um。3.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件,其特征在于:所述p型外延层的掺杂浓度大于等于1×1019cm-3。4.如权利要求1或3所述的一种碳化硅二极管器件,其特征在于:所述p型外延层的厚度为0.2um至1um,所述接触槽的宽度为4um至16um,所述接触槽底部至n型漂移层顶部距离小于等于5nm。5.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件,其特征在于:所述阳极金属为Ni或Ti,所述阴极金属为Ni。6.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件,其特征在于:所述阳极金属的宽度14um至46um。7.一种碳化硅二极管器件的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:在n+衬底上通过外延生长n型漂移层;在所述n型漂移层上通过外延生长p型外延层;在所述p型外延层上通过刻蚀形成接触槽;通过电子束蒸发或磁控溅射方法淀积金属,并进行接触退火,形成阴极金属;通过电子束蒸发或磁控溅射方法淀积金属,光刻形成阳极金属。8.如权利要求7...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈彤,
申请(专利权)人:泰科天润半导体科技北京有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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