【技术实现步骤摘要】
氧化镓半导体结构、垂直型氧化镓基功率器件及制备方法
本专利技术属于半导体制造领域，涉及一种氧化镓半导体结构、垂直型氧化镓基功率器件及制备方法。
技术介绍
氧化镓(Ga2O3)是一种超宽禁带的半导体材料，禁带宽度(4.5eV～4.9eV)，相比于氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)，其禁带宽度更大、击穿场强更高，同时由于制备方法简单，可使生产成本更低，进而在超高耐压功率电子器件方面引起科研界和工业界的极大关注。氧化镓基高耐压、大功率器件，在新能源电动汽车、超高压输电、高速铁路及电磁轨道炮等民用和军事关键领域具有巨大的应用前景，尤其随着军事装备逐步向信息化、智能化、电子化方向的发展，氧化镓基高耐压、大功率电力电子器件将可能替代硅基、碳化硅基和氮化镓基功率器件，成为航空航天、舰艇船舶、特种武器所需电源供给、高效驱动等功率模块的核心部件，是系统在高温、高频、高功率及极端环境条件下能否工作的必要保证，因此在军事国防建设方面，具有非常迫切的应用需求。同时，氧化镓基大功率器件还将应用于变频器、高铁机车、新能源发电系统中的逆变器，以及...
【技术保护点】
1.一种氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供氧化镓单晶晶片，所述氧化镓单晶晶片的一表面为抛光面；/n提供异质衬底，所述异质衬底的一表面为抛光面；/n将所述氧化镓单晶晶片的抛光面与所述异质衬底的抛光面键合；/n减薄所述氧化镓单晶晶片，获得包括依次叠置所述异质衬底及氧化镓层的复合结构；/n对所述氧化镓层进行表面处理；/n对所述氧化镓层进行离子注入，以在所述氧化镓层的表层形成重掺氧化镓层，获得包括依次叠置所述异质衬底、氧化镓层及重掺氧化镓层的氧化镓半导体结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供氧化镓单晶晶片，所述氧化镓单晶晶片的一表面为抛光面；
提供异质衬底，所述异质衬底的一表面为抛光面；
将所述氧化镓单晶晶片的抛光面与所述异质衬底的抛光面键合；
减薄所述氧化镓单晶晶片，获得包括依次叠置所述异质衬底及氧化镓层的复合结构；
对所述氧化镓层进行表面处理；
对所述氧化镓层进行离子注入，以在所述氧化镓层的表层形成重掺氧化镓层，获得包括依次叠置所述异质衬底、氧化镓层及重掺氧化镓层的氧化镓半导体结构。
2.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述异质衬底包括碳化硅衬底、金刚石衬底、氮化铝衬底、硅衬底中的一种。
3.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述异质衬底的载流子浓度大于1×1018/cm3。
4.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述氧化镓层的载流子浓度小于所述重掺氧化镓层，其中，所述氧化镓层的载流子浓度为1×1016/cm3～9×1017/cm3，所述重掺氧化镓层的载流子浓度大于1×1019/cm3。
5.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述键合的方法包括表面活化键合，所述表面活化键合的真空度为1×10-7Pa，压力为16MPa，温度为25℃。
6.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述减薄的方法包括研磨法或湿法腐蚀。
7.根据权利要求6所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：当采用研磨法进行所述减薄时，所述减薄的条件为齿轮转速为1500rpm～3000rpm，工作台转速为30rpm～120rpm，进刀速度为5μm/min～30μm/min，研磨时间为30s～100min。
8.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述表面处理的方法包括化学机械抛光、等离子体刻蚀、离子溅射及化学刻蚀中的一种。
9.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述离子注入包括Si离子注入、Ge离子注入、S...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧欣，徐文慧，游天桂，沈正皓，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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