氮化镓肖特基二极管及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种氮化镓肖特基二极管及其制备方法，通过MOCVD法形成锥形氮化镓层凸起及氮化镓层，锥形氮化镓层凸起的掺杂浓度大于氮化镓层，且锥形氮化镓层凸起与氮化镓层形成缺陷合拢区，使得缺陷集中化；在采用腐蚀液剥离生长衬底的过程中可在缺陷合拢区形成凹槽，通过绝缘层的填充形成缺陷隔离结构，使得缺陷钝化，且缺陷合拢区在垂向上的投影完全位于缺陷隔离结构内，从而在垂向上通过缺陷隔离结构切断载流子的传输路径；进一步的，锥形氮化镓层凸起可将载流子聚集到锥顶进行传输，使得电流导流，且可避开载流子从边缘缺陷合拢区通过；本发明专利技术可获得高耐压及具有良好防漏电特性的氮化镓肖特基二极管，从而可提高器件性能。

【技术实现步骤摘要】
氮化镓肖特基二极管及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种氮化镓肖特基二极管及其制备方法。
技术介绍
随着大功率器件在军事、民用等各个领域的广泛使用，人们对肖特基二极管的需求也越来越大，对其性能的要求也越来越高。长久以来，人们一直使用硅基肖特基二极管器件，但随着硅工艺的多年发展，相应的硅基肖特基二极管的性能已经接近其理论极限。氮化镓作为第三代宽禁带半导体材料，它具有禁带宽度大、击穿电场大、电子漂移速度高等特性，因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，因此备受关注。采用氮化镓制作出的肖特基二极管也具有耐高温、耐高压和导通电阻小的优良特性，是制作新一代肖特基二极管的理想材料。目前，氮化镓肖特基二极管除了氮化镓材料本身的问题外，氮化镓肖特基二极管的反向击穿电压与漏电流与理论上的理想值还相差甚远。国际上很多研究小组都在寻找不同的方法，以从结构或工艺上来解决与改进氮化镓肖特基二极管的这一问题，以提高氮化镓肖特基二极管的耐压特性以及降低其漏电流现象，以便于器件可以在更大的功率下进行工作。<br>现有技术在制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化镓肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供复合图形衬底，所述复合图形衬底包括生长衬底、介质层凸起及缓冲层；/n采用MOCVD法，在所述复合图形衬底上形成锥形氮化镓层凸起，且所述锥形氮化镓层凸起的锥顶远离所述复合图形衬底；/n采用MOCVD法，在所述锥形氮化镓层凸起上形成氮化镓层，所述锥形氮化镓层凸起的掺杂浓度大于所述氮化镓层，且所述锥形氮化镓层凸起与所述氮化镓层形成有缺陷合拢区；/n采用第一腐蚀液去除所述介质层凸起，以形成空洞；/n采用第二腐蚀液去除所述缓冲层，以剥离所述生长衬底，且通过所述第二腐蚀液在所述缺陷合拢区形成凹槽；/n沉积绝缘层填充所述凹槽，以形成缺陷...

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供复合图形衬底，所述复合图形衬底包括生长衬底、介质层凸起及缓冲层；
采用MOCVD法，在所述复合图形衬底上形成锥形氮化镓层凸起，且所述锥形氮化镓层凸起的锥顶远离所述复合图形衬底；
采用MOCVD法，在所述锥形氮化镓层凸起上形成氮化镓层，所述锥形氮化镓层凸起的掺杂浓度大于所述氮化镓层，且所述锥形氮化镓层凸起与所述氮化镓层形成有缺陷合拢区；
采用第一腐蚀液去除所述介质层凸起，以形成空洞；
采用第二腐蚀液去除所述缓冲层，以剥离所述生长衬底，且通过所述第二腐蚀液在所述缺陷合拢区形成凹槽；
沉积绝缘层填充所述凹槽，以形成缺陷隔离结构，且所述缺陷合拢区在垂向上的投影完全位于所述缺陷隔离结构内；
进行平坦化，以显露所述氮化镓层凸起及缺陷隔离结构。


2.根据权利要求1所述的氮化镓外延结构的制备方法，其特征在于：在形成所述空洞前还包括在远离所述复合图形衬底的所述氮化镓层的表面形成临时支撑衬底的步骤，以及在显露的所述锥形氮化镓层凸起表面形成金属衬底，而后去除所述临时支撑衬底，并分别形成与所述氮化镓层相接触的肖特基阳极金属层及与所述金属衬底相接触的阴极金属层的步骤。


3.根据权利要求1所述的氮化镓外延结构的制备方法，其特征在于：在形成所述空洞前还包括在远离所述复合图形衬底的所述氮化镓层的表面依次分别形成与所述氮化镓层相接触的肖特基阳极金属层及与所述肖特基阳极金属层相接触的金属衬底的步骤，以及在显露的所述锥形氮化镓层凸起表面形成阴极金属层的步骤。


4.根据权利要求1所述的氮化镓外延结构的制备方法，其特征在于：所述锥形氮化镓层凸起间隔排布或相互接触排布。


5.根据权利要求1所述的氮化镓外延结构的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝茂盛，袁根如，张楠，
申请(专利权)人：上海芯元基半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31