基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，包括n

【技术实现步骤摘要】
基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体器件
，具体涉及一种基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET及其制备方法。

技术介绍

[0002]半导体器件及应用技术不断朝着高速、高能效方向的发展，传统Si基半导体器件因其导通电阻大、高温性能退化的限制，在高频、高能效方面的应用越来越趋于物理极限。第三代半导体材料氧化镓(Ga2O3)拥有更宽的禁带宽度、更高的热导率以及更大的击穿场强，其中，β
‑
Ga2O3的禁带宽度约为4.9eV，理论击穿场强可以达到8MeV/cm，氧化镓材料还拥有良好的导电性能、发光特性以及稳定的物理化学性质，在光电子器件、功率器件等领域有着广阔的发展前景。
[0003]目前氧化镓(Ga2O3)材料制作的功率器件以肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode，SBD)最为常见。但是由于SBD势垒高度低、反向势垒较薄，并且在其表面极易发生击穿，因此反向击穿电压比较低。SBD反向漏电流大，漏电流产生更大热量，而反向漏电流为正温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，其特征在于，包括n
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Ga2O3衬底层(1)、n
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Ga2O3漂移层(2)、p型金刚石基区(3)、n
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源区(4)、源电极(5)、栅电极(6)和漏电极(7)，其中，所述漏电极(7)、所述n
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Ga2O3衬底层(1)、所述n
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Ga2O3漂移层(2)、所述p型金刚石基区(3)和所述n
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源区(4)自下而上依次设置；所述n
+
源区(4)的上表面开设有栅槽(8)，所述栅槽(8)延伸至所述n
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Ga2O3漂移层(2)的上表面或内部；所述栅槽(8)的内部涂覆有栅介质层(9)，所述栅电极(6)设置在所述栅槽(8)内部且被所述栅介质层(9)包裹；所述源电极(5)设置在所述n
+
源区(4)上表面除所述栅槽(8)以外的区域；所述n
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Ga2O3漂移层(2)的掺杂浓度小于所述n
+
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Ga2O3衬底层(1)的掺杂浓度。2.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，其特征在于，所述n
+
源区(4)为n
+
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Ga2O3层，掺杂浓度为10
18
～10
21
cm
‑3。3.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，其特征在于，所述n
‑
‑
Ga2O3漂移层(2)的掺杂浓度为10
15
～10
16
cm
‑3，所述n
+
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Ga2O3衬底层(1)的掺杂浓度为10
18
～10
21
cm
‑3。4.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，其特征在于，所述p型金刚石基区(3)为硼掺杂金刚石材料，掺杂浓度为10
16
～10
18
cm
‑3。5.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，其特征在于，所述p型金刚石基区(3)的厚度为1～2μm。6.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，其特征在于，所述栅介质层(9)的材料为Si3N4、Al2O3、HfO2或ZrO2。7.一种基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET的制备方法，其特征在于，包括：S1：选取n
+
‑
Ga2O3衬底并清洗；S2：在所述n
+
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯斌，马晓华，贾富春，陈孝升，杨凌，张濛，武玫，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：