【技术实现步骤摘要】
一种垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管及其制作方法
本专利技术属于半导体功率电子器件
，更具体地，涉及一种垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管及其制作方法。
技术介绍
肖特基二极管由于具有低开启电压、反向快速恢复的特性，在电源、驱动电路等多个领域具有广泛的应用。对肖特基器件的应用需求包含低导通电阻、高击穿电压。随着传统半导体材料Si工艺的成熟，基于Si材料的半导体器件已达到理论极限。GaN材料由于具有高的临界击穿电场(3.3MV/cm)、高迁移率(1000cm2/(V·s))等特性，材料的理论极限远超过Si材料，应用于功率器件可获得更高的击穿电压、更低的导通电阻。因此发展GaN基的肖特基二极管具有巨大的应用前景。但肖特基二极管存在的主要问题是反向漏电大导致的器件软击穿，这是由反向偏压下肖特基结镜像势垒降低效应、以及肖特基结的隧穿电流导致的。为了降低肖特基结反向漏电，主要采用的方法是反向偏压下隔离肖特基结，结势垒肖特基(JBS)二极管是一种常用的器件结构。在JBS二极管中，器件的漂移区内通过离子注入形成多个pn...
【技术保护点】
1.一种垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管，其特征在于，器件结构由下往上依次包括：覆盖衬底(11)的欧姆接触电极-二极管阴极(15)；GaN自支撑衬底(11)；n型低载流子浓度区域-器件漂移区，包括第一漂移区(12)和位于器件第一漂移区(12)之上的器件第二漂移区(14)；与器件第二漂移区(14)交错排列的p型GaN区域(13)；与器件第二漂移区(14)形成肖特基接触电极-二极管阳极(16)。/n
【技术特征摘要】
1.一种垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管，其特征在于，器件结构由下往上依次包括：覆盖衬底(11)的欧姆接触电极-二极管阴极(15)；GaN自支撑衬底(11)；n型低载流子浓度区域-器件漂移区，包括第一漂移区(12)和位于器件第一漂移区(12)之上的器件第二漂移区(14)；与器件第二漂移区(14)交错排列的p型GaN区域(13)；与器件第二漂移区(14)形成肖特基接触电极-二极管阳极(16)。
2.根据权利要求1所述的垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的器件第二漂移区(14)与二极管阳极(16)之间还设有Al2O3介质层区域(18)。
3.根据权利要求1所述的垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管，其特征在于，在所述的器件第二漂移区(14)与p型GaN区域(13)之间还设有掩膜层(17)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的衬底(11)为n型GaN自支撑衬底(11)，衬底(11)电阻率范围为0.005Ω·cm～0.1Ω·cm，厚度为100μm～500μm；所述的p型GaN区域(13)为p型的GaN材料，空穴浓度为1×1016cm-3～1×1019cm-3，厚度为0.1μm～20μm。
5.根据权利要求1至3任一项所述的垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的器件第一漂移区(12)为非故意掺杂的GaN外延层、Si掺杂外延层、As掺杂外延层的任一种；器件第一漂移区(12)厚度为1μm～50μm，载流子浓度为1×1014cm-3～5×1017cm-3；所述的器件第二漂移区(14)为非故意掺杂的GaN外延层、Si掺杂外延层、As掺杂外延层的任一种；器件第二漂移区(14)厚度为0.2μm～25μm，载流子浓度为1×1014cm-3～5×1017cm-3。
6.根据权利要求1至3任一项所述的垂直型GaN基凹槽结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的二极管阴极(15)的材料为Ti/Al/Ni/Au合金、Ti/Al/Ti/Au合金、Ti/Al/Mo/Au合金、或Ti/Al/Ti/TiN合金中的任一种；所述的二...
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