高击穿电压肖特基二极管及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高击穿电压肖特基二极管及制作方法，其自下而上包括衬底(5)、Ga

High breakdown voltage Schottky diode and manufacturing method thereof

The invention discloses a high breakdown voltage Schottky diode and a manufacturing method thereof. The bottom of the Schottky diode comprises a substrate (5) and a Ga

【技术实现步骤摘要】
高击穿电压肖特基二极管及制作方法
本专利技术属于微电子
，特别涉及一种高击穿电压肖特基二极管，可用于高频电路。
技术介绍
肖特基二极管，又称为肖特基势垒二极管，其原理是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结。肖特基二极管的优点主要包括以下两个方面：1)由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，所以其正向导通电压和正向压降都比PN结二极管低；2)由于肖特基二极管是一种多数载流子导电器件，反向恢复电荷非常少，因而不存在少数载流子寿命和反向恢复问题，故开关速度非常快，开关损耗也特别小，尤其适合于高频应用。但是，由于肖特基二极管的电场主要集中在肖特基接触的边缘区域，当肖特基接触边缘区域的电场达到材料的击穿场强时，器件就发生击穿，而其余区域的电场小于材料的击穿场强，因此，为了提高肖特基二极管的击穿电压，就必须减小肖特基接触边缘区域的电场，为此人们采用场限环、场板等结构。其中：场限环结构，是先在肖特基边缘形成一层SiO2，在此基础上做一个或多个保护环结构，利用每个环分担压降的方法，降低肖特基接触边缘的电场，从而实现提高反向击穿电压的目的；场板结构，是先在肖特基接触的金属周围淀积一层SiO2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高击穿电压肖特基二极管，自下而上包括衬底(5)、Ga

【技术特征摘要】
1.一种高击穿电压肖特基二极管，自下而上包括衬底(5)、Ga2O3外延层(3)、低掺杂n型Ga2O3薄膜(4)和钝化层(8)，钝化层(8)的中设置环状金属阴极(1)，环状金属阴极(1)的中间设有圆形金属阳极(2)，且环状金属阴极(1)的下面为硅离子注入区(7)，圆形金属阳极(2)与低掺杂n型Ga2O3薄膜(4)形成肖特基接触，环状金属阴极(1)与硅离子注入区(7)形成欧姆接触，其特征在于：Ga2O3外延层(3)与低掺杂n型Ga2O3薄膜(4)之间设有用于调节电子浓度的多个H+注入区(6)，这些H+注入区的之间的间距随着远离肖特基接触区域依次增加，增加的范围为0.5μm～1.0μm，且第一个H+注入区域紧挨肖特基接触边缘，最后一个H+注入区域距离金属阴极内环边缘的距离大于1μm；每个H+离子注入区域的浓度大于5×1018cm-3；每个H+注入区域的宽度为2-3μm；每个H+注入区的深度为20～50μm。2.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：所述第一个与第二个H+注入区域之间距离为0.3～0.5μm，第二个与第三个H+注入区域之间距离为0.8～1.5μm，第三个与第四个H+注入区域之间距离为1.3～2.5μm······，以此类推。3.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：衬底材料包括蓝宝石、MgAl2O4、Ga2O3和MgO；钝化层包括Si3N4、Al2O3、HfO2和HfSiO中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：Ga2O3外延层的载流子浓度为1014cm-3～1016cm-3，厚度大于1μm；低掺杂nGa2O3型薄膜的载流子浓度1017cm-3～1018cm-3,厚度大于100nm；硅离子注入区的浓度大于2×1019cm-3，注入区的深度大于50nm。5.高击穿电压肖特基二极管的器件结构的制作方法，包括如下步骤：1)对在衬底上已经外延生长了Ga2O3层的样品进行有机清洗后，放入HF:H2O＝1:1的溶液中进行腐蚀30-60s，再用流动的去离子水清洗并用高纯氮气吹干；2)将吹干后的样品放入PECVD设备中淀积厚度为50nm的SiO2掩膜；3)将淀积完SiO2掩膜的样品进行光刻后，放入离子注入反应室中进行两次硅离子注入，将进行硅离子注入后样品放入退火炉中，在氮气气氛中进行温度为1000℃，时间为30分钟热退火，以对注入硅离子进行激活；4)将完成硅离子激活的样品放入等离子体反应室中去除光刻胶掩膜；5)将去除光刻胶掩膜的样品进行光刻后...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯倩，黄璐，韩根全，李翔，邢翔宇，方立伟，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61