The invention relates to a structure of a PIN diode device and a preparation method thereof. The structure of the diode device includes the following two kinds: first, the structure of the diode device along the epitaxy growth direction includes: P_type ohmic electrode, P_type heavily doped semiconductor transmission layer, N_type insertion layer, N_type intrinsic layer, N_type heavily doped semiconductor transmission layer and N_type ohmic electrode; or, second, the structure of the diode device is packaged along the epitaxy growth direction in turn. These include: N_type ohmic electrode, N_type heavily doped semiconductor transmission layer, N_type intrinsic layer, N_type insertion layer, P_type heavily doped semiconductor transmission layer and P_type ohmic electrode. The PIN diode device utilizing polarization effect in the invention has the advantages of low production cost, simple fabrication process, good forward working performance and lower than the unutilized PIN device 10.
【技术实现步骤摘要】
一种PIN二极管器件结构及其制备方法
本专利技术涉及电力电子器件
,具体地说是一种利用极化效应调控击穿电压的PIN二极管器件。
技术介绍
对于电力电子器件,目前的研究重点包括PIN二极管和肖特基势垒(SchottkySBD)二极管。1975年,自Glover.G.H.报道了第一个6H-SiCSBD以来,对于电力电子器件的研究一直持续至今。在器件的工艺制作及电学特性方面,K.Tone等人用Ni作肖特基接触和衬底的欧姆接触金属,多次注入Al形成P+区,采用MJTE的结终端技术制作了4H-SiCMPS,并对器件在室温至250℃条件下进行了测试,其I-V特性表明它具有类似PIN二极管的较小反向漏电流和优良正向特性。V.d’Alessandro等人基于600V的MPS器件详细讨论了PIN和Schottky部分的几何尺寸对其工作性能的影响。在过去的几十年里,pn结半导体接触和肖特基接触是实现整流特性基本元件,使用它们的半导体器件如:PIN二极管、双极晶体管、高电子移动晶体管、绝缘栅双极晶体管等都已经在当今得到了广泛的应用。PIN二极管是两边分别为重掺杂的n+型和p+型半导体,中间夹一层电阻率很高的本征层即I层,以实现较高的击穿电压,同时本征层的加入使PIN二极管不仅可以应用在低频到高频范围,还可用作光电二极管。近年来,PIN二极管由于其具有开关速度快,反向击穿电压高,可控功率大,损耗小,以及在正反向偏置下能得到近似短路和开路的良好特性,在军用,民用领域的电子装备中应用十分广泛,成为了不可或缺的关键器件,所以设计优良的PIN二极管显得极为重要。近年来,AlGaN/ ...
【技术保护点】
1.一种PIN二极管器件结构,其特征为该二极管器件结构包括以下两种:第一种,二极管器件结构沿着外延生长方向依次包括:P‑型欧姆电极、P‑型重掺杂半导体传输层、N‑型插入层、N‑型本征层、N‑型重掺杂半导体传输层和N‑型欧姆电极;或者,第二种,二极管器件结构沿着外延生长方向依次包括:N‑型欧姆电极、N‑型重掺杂半导体传输层、N‑型本征层、N‑型插入层、P‑型重掺杂半导体传输层以及P‑型欧姆电极。
【技术特征摘要】
1.一种PIN二极管器件结构,其特征为该二极管器件结构包括以下两种:第一种,二极管器件结构沿着外延生长方向依次包括:P-型欧姆电极、P-型重掺杂半导体传输层、N-型插入层、N-型本征层、N-型重掺杂半导体传输层和N-型欧姆电极;或者,第二种,二极管器件结构沿着外延生长方向依次包括:N-型欧姆电极、N-型重掺杂半导体传输层、N-型本征层、N-型插入层、P-型重掺杂半导体传输层以及P-型欧姆电极。2.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构,其特征为所述P-型重掺杂半导体传输层的材质为GaN,厚度为10nm~10μm。3.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构,其特征为所述N-型插入层的材质为AlxGa1-xN,其中,应保证各组分系数0≤x≤1,厚度为1nm~1μm。4.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构,其特征为所述N-型本征层的材质为GaN,厚度为10nm~10μm。5.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构,其特征为所述N-型重掺杂半导体传输层的材质为GaN,厚度为10nm~10μm。6.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构,其特征为所述P型欧姆电极的材质为Ni/Au、Cr/Au、Pt/Au或Ni/Al,厚度为200nm~3μm。7.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构,其特征为所述N型欧姆电极的材质为Al/Au或Cr/Au,厚度为200nm~3μm。8.如权利要求1所述的第一种PIN二极管器件结构的制备方法,其特征为第一种结构的制备包括如下步骤:第一步,在MOCVD(即金属有机...
【专利技术属性】
技术研发人员:张紫辉,侯旭,张勇辉,
申请(专利权)人:河北工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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