一种PIN二极管及其制备方法技术

技术编号:21403050 阅读:69 留言:0更新日期:2019-06-19 08:09
本发明专利技术公开了一种PIN二极管及其制备方法,所述PIN二极管包括依次层叠的第一电极、衬底、外延层、p型材料层和第二电极;其中,所述衬底为n型高掺杂的氧化镓衬底;所述外延层为n型低掺杂的氧化镓外延层。利用p型材料层、外延层以及衬底组成异质结,从而解决了现有的氧化镓材料由于很难实现p型掺杂而用于制作半导体器件时伴随的高技术难度以及高成本的问题。且由于氧化镓材料具有优异的半导体特性,制作出的PIN二极管在高频电子器件等领域具有重要的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种PIN二极管及其制备方法
本专利技术实施例涉及半导体技术,尤其涉及一种PIN(PositiveIntrinsicNegative)二极管及其制备方法。
技术介绍
氧化镓是一种宽禁带半导体材料,β-Ga2O3禁带宽度大约是4.85eV,其临界击穿电场高达8MV/cm,且n型掺杂可控,耐辐射,熔点高,非常适合于制作高压电力电子器件。其应用包括功率电子器件,射频电子器件,紫外探测器,气体传感器等,并在固态照明、通讯、消费电子产品,以及新能源汽车、智能电网等领域有广阔的应用前景。氧化镓具有比碳化硅等第三代半导体材料更优异的耐高压等特性,其Baliga优值(BFOM)比氮化镓高大约4倍,比碳化硅高9倍多,且同质衬底可以采用熔体方式加工,因此具有广阔的应用前景,切合国家节能减排、智能制造、通讯与信息安全的要求。对氧化镓的研究,目前还处于起步阶段,尽管实验表明氧化镓器件的击穿电场测试值已经超过氮化镓和碳化硅的理论值,但是目前工艺条件下氧化镓器件电学特性相比于其他第三代半导体器件仍然有一定的差距。由于氧化镓受主能级较深,且存在空穴自束缚效应,传统的p型受主元素很难掺杂至氧化镓中以构成p型材料,进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PIN二极管,其特征在于,所述PIN二极管包括依次层叠的第一电极、衬底、外延层、p型材料层和第二电极;其中,所述衬底为n型高掺杂的氧化镓衬底;所述外延层为n型低掺杂的氧化镓外延层。

【技术特征摘要】
1.一种PIN二极管,其特征在于,所述PIN二极管包括依次层叠的第一电极、衬底、外延层、p型材料层和第二电极;其中,所述衬底为n型高掺杂的氧化镓衬底;所述外延层为n型低掺杂的氧化镓外延层。2.根据权利要求1所述的PIN二极管,其特征在于,所述p型材料层采用p型InxAlyGazN、p型InxAlyGazN多层交叠结构或p型碳化硅;其中,在所述p型InxAlyGazN中,X+Y+Z=1。3.根据权利要求2所述的PIN二极管,其特征在于,当所述p型材料层采用p型InxAlyGazN或p型InxAlyGazN多层交叠结构时,所述p型材料层中掺杂有镁元素;当所述p型材料层采用p型碳化硅时,所述p型材料层中掺杂有铝元素。4.根据权利要求2所述的PIN二极管,其特征在于,所述p型材料层的厚度范围为20纳米至500纳米。5.根据权利要求1所述的PIN二极管,其特征在于,所述氧化镓衬底采用α-Ga2O3衬底,β-Ga2O3...

【专利技术属性】
技术研发人员:于洪宇曾凡明
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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