基于双台阶斜面的肖特基二极管及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双台阶斜面的肖特基二极管，主要解决现有肖特基二极管器件击穿电压低的问题。其包括：欧姆接触金属Au层、欧姆接触金属Ti层、高掺杂n型Ga

【技术实现步骤摘要】
基于双台阶斜面的肖特基二极管及其制作方法
本专利技术属于微电子器件
，特别涉及一种肖特基二极管，可用作功率器件和高压开关器件。
技术介绍
随着科技创新的迅猛发展，电力电子、军事装备、通信、电机控制、航空航天等重要领域对半导体元器件的性能提出了更高的要求。在这种情况下，传统硅基等窄禁带半导体二极管的制备工艺复杂、制备成本较高和击穿电压等不足难以满足日益增长的需求，其中击穿电压成为影响进一步提升器件性能的关键因素之一。要想解决这些问题，需要着眼于未来，研究新型半导体材料和器件。相比于其他半导体材料，Ga2O3具有诸多得天独厚的优势。Ga2O3与以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料相比较，具有更宽的禁带宽度，为4.8-4.9ev。其击穿场强是7-8mv/cm，相当于Si的20倍以上，SiC和GaN的2倍以上。从理论上说，在制造相同耐压的二极管器件时，器件的导通电阻可降为SiC的1/10、GaN的1/3，而且Ga2O3材料的巴利伽优值更是远远高于其他材料，因此Ga2O3是一种性能优异的适于功率器件和高压开关器件制备的宽禁带半导体材料。它还具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双台阶斜面的肖特基二极管，自下而上包括：欧姆接触金属Au层(1)、欧姆接触金属Ti层(2)、高掺杂n型Ga

【技术特征摘要】
1.一种基于双台阶斜面的肖特基二极管，自下而上包括：欧姆接触金属Au层(1)、欧姆接触金属Ti层(2)、高掺杂n型Ga2O3衬底(3)和低掺杂n型Ga2O3薄膜(4)，肖特基电极Ni层(7)和肖特基电极Au层(8)，低掺杂n型Ga2O3薄膜(4)的两侧刻有台阶斜面，其特征在于：
所述台阶斜面设为两级，即第一台阶斜面(5)和第二台阶斜面(6)，这两个斜面的倾斜角度和高度比例均为1:1，第二台阶斜面(6)的台面宽度与第一台阶斜面(5)的台面宽度比例为5:3，以使得肖特基电极边缘电场强度均匀分布在多个三维结构上；
所述两个台阶斜面(5，6)均注有氟离子，以部分耗尽阳极周围下方低掺杂Ga2O3外延层(4)的电子，降低肖特基接触边缘的电场强度，进一步提高器件的击穿电压。


2.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：高掺杂n型Ga2O3衬底(3)的电子浓度为1018cm-3-1019cm-3。


3.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：低掺杂n型Ga2O3薄膜(4)的载流子浓度为1016cm-3-1017cm-3，厚度大于3μm。


4.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：
第一台阶斜面(5)的高度为1μm-1.5μm，台面宽度为450nm-900nm，倾斜角度为40°-60°；
第二台阶斜面(6)的高度为1μm-1.5μm，台面宽度为500nm-2μm，倾斜角度与第一台阶斜面的倾斜角度相同。


5.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：欧姆接触电极Au层(1)的厚度为100nm-200nm。


6.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：欧姆接触电极Ti层(2)的厚度为20nm-50nm。


7.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：肖特基接触电极Ni层(7)的厚度为20nm-50nm。


8.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：肖特基接触电极Au层(8)的厚度为100nm-200nm。


9.一种基于双台阶斜面的肖特基二极管制备方法，其特征在于：包括如下：
1)对电子浓度为1018cm-3-1019cm-3的高掺杂n型Ga2O3衬底进行标准清洗；
2)将清洗后的衬底放入MOCVD反应室中，设置生长温度为800-900℃，TMGa流量10sccm，O2流量350sccm，生长压力为220Pa，外延生长厚度为3-4μm、载流子浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯倩，胡志国，于明扬，马红叶，徐周蕊，张进成，张春福，张雅超，田旭升，张涛，赵春勇，
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