一种MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管及其制作方法，双向变容二极管包括半绝缘衬底、第一阳极、第二阳极、第一空气桥、第二空气桥、第一加电平板、第二加电平板和有源区隔离台；所述第一加电平板和第二加电平板均设于半绝缘衬底上，所述第一加电平板通过第一空气桥与第一阳极连接，所述第二加电平板通过第二空气桥与第二阳极连接。本发明专利技术的制作方法为：通过光刻和刻蚀工艺形成阳极有源区隔离台面，第一加电平板和第二加电平板形成在半绝缘衬底上并通过空气桥分别于第一阳极和第二阳极相连。本发明专利技术用Al

【技术实现步骤摘要】
一种MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管及其制作方法


[0001]本专利技术涉及二极管及其制作方法，尤其涉及一种MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管及其制作方法。

技术介绍

[0002]倍频电路是指利用半导体器件的电容或电阻的非线性变化实现将电磁波由低频倍频到更高频率的一类电路，在射频源里应用较多。其中通过使用肖特基二极管(SBD)C
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V非线性变化实现倍频的应用方式较为广泛。通常而言倍频效率与肖特基二极管的C
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V非线性有很大关系，更大的非线性变化能带来更高的倍频效率。对于普通整流肖特基二极管而言通常使用特定电压范围内的最大电容和最小电容的比值(变容比)来衡量肖特基二极管的非线性强弱。由于倍频电路中所使用的肖特基整流二极管工作于反向截止态，仅在反向截止区有倍频作用。另一方面，传统的GaN肖特基整流二极管材料结构大多为掺杂的GaN体材料，而GaN体材料迁移率较低导通电阻较大。
[0003]一般而言可通过改变低掺杂层的掺杂浓度梯度对二极管的变容比加以改变。通常为表面高掺杂底部低掺杂以增大零偏置时的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管，其特征在于，包括半绝缘衬底(1)、第一阳极(21)、第二阳极(22)、第一空气桥(31)、第二空气桥(32)、第一加电平板(41)、第二加电平板(42)和有源区隔离台(8)；所述有源区隔离台(8)设于半绝缘衬底(1)上，从下往上依次包括GaN缓冲层(2)、GaN高掺n+层(3)、GaN低掺杂n
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层(4)、Al
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Ga1‑
x
N表面势垒层(5)和阳极保护介质层(6)；所述第一阳极(21)和第二阳极(22)平行排列，均设于Al
x
Ga1‑
x
N表面势垒层(5)上；第一阳极(21)和第二阳极(22)的侧面、上端面均设有阳极保护介质层(6)，且上端面的阳极保护介质层(6)上均设有通孔；所述第一加电平板(41)和第二加电平板(42)均设于半绝缘衬底(1)上，所述第一加电平板(41)通过第一空气桥(31)与第一阳极(21)连接，所述第二加电平板(42)通过第二空气桥(32)与第二阳极(22)连接。2.根据权利要求1所述的MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管，其特征在于，所述半绝缘衬底(1)选用的材料为GaN、Si、蓝宝石或SiC。3.根据权利要求1所述的MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管，其特征在于，在Al
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Ga1‑
x
N表面势垒层(5)和GaN低掺n
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层(4)之间，通过极化作用形成二维电子气；GaN缓冲层(2)为非故意掺杂的GaN层，厚度为0.1μm～2μm；GaN高掺n+层(3)为掺Si、Ge或者O的n型掺杂层，厚度为0.5μm～2μm；GaN低掺杂n
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层(4)为掺Si、Ge或者O的n型掺杂层，厚度为0.2μm～2μm；Al
x
Ga1‑
x
N势垒层(5)为非故意掺杂的AlGaN层，x取值为0.01～1，厚度为5nm～40nm。4.一种MSM结构的GaN肖特基双向变容二极管的制作方法，其特征在于，包括步骤如下：(s1)使用去离子水对外延片进行清洗，所述外延片的结构，是在半绝缘衬底(1)上依次外延有GaN缓冲层(2)、GaN高掺n+层(3)、GaN低掺杂n
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层(4)和Al
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Ga1‑
x
N表面势垒层(5)；随后在Al
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Ga1‑
x

【专利技术属性】
技术研发人员：代鲲鹏，张凯，吴少兵，陈堂胜，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：