一种金刚石半导体器件的制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体器件技术领域，尤其涉及金刚石半导体器件的制备方法。本发明专利技术在金刚石籽晶的(001)晶面进行镀膜处理后，第一煅烧，在得到的预处理后的金刚石籽晶的(001)晶面依次生长高浓度硼掺杂的p型导电外延层和低浓度硼掺杂的p型导电外延层；在低浓度硼掺杂的p型导电外延层的表面制备掩膜后，在无掩膜遮挡的区域依次进行蒸镀过渡金属、第二煅烧和刻蚀，得到(110)晶面的斜角台面；在(110)晶面上外延生长n型金刚石层后，去除掩膜和金刚石籽晶，分别在低浓度硼掺杂的p型导电外延层和高浓度硼掺杂的p型导电外延层的表面制备正极和负极。该制备方法可以避免刻蚀损伤，提高金刚石的生长质量，提高金刚石半导体器件的性能。提高金刚石半导体器件的性能。提高金刚石半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石半导体器件的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种金刚石半导体器件的制备方法。

技术介绍

[0002]金刚石是自然界最硬的材料，有着重要的工业用途，如在精细研磨材料，高硬的切割工具，适用于各种场景下的钻头等，金刚石的导热能力是铜材料的4倍，是电子技术和激光技术的优良散热材料，在第三代半导体发展得如火如荼之际，氧化镓、氮化铝和金刚石等第四代半导体材料也开始受到关注。其中，金刚石作为一种新型宽频带隙半导体材料，比第三代半导体材料SiC和GaN具有更好的性能和更宽的带隙，在紫外探测和高频功率器件领域受到越来越多的关注。根据研究发现，金刚石是一种带隙宽为E
g
＝5.5eV的宽带隙半导体，具有良好的导电性和发光性能，因此，他在光电器件中具有广阔的应用前景，但是金刚石的产业推广目前仍然面临较多的挑战。
[0003]一方面，目前金刚石外延材料中存在高密度的位错，会导致实际器件使用中载流子寿命降低以及形成漏电通道，影响器件性能，所以减少位错的传播是单晶生长工作中的重要一环。Shinya Ohma本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金刚石半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供顶面为(001)晶面的金刚石籽晶；在所述金刚石籽晶的(001)晶面进行镀膜处理后，第一煅烧，得到预处理后的金刚石籽晶；在所述预处理后的金刚石籽晶的(001)晶面依次生长高浓度硼掺杂的p型导电外延层和低浓度硼掺杂的p型导电外延层；所述高浓度硼掺杂的p型导电外延层的空穴浓度为1
×
10
18
～10
21
cm
‑3，所述低浓度硼掺杂的p型导电外延层的空穴浓度为1
×
10
14
～10
18
cm
‑3，且所述高浓度硼掺杂的p型导电外延层的空穴浓度大于所述低浓度硼掺杂的p型导电外延层的空穴浓度；在所述低浓度硼掺杂的p型导电外延层的表面制备掩膜后，在无掩膜遮挡的区域依次进行蒸镀过渡金属、第二煅烧和刻蚀，得到(110)晶面的斜角台面；在所述(110)晶面上外延生长n型金刚石层后，去除掩膜和金刚石籽晶，分别在所述低浓度硼掺杂的p型导电外延层和所述高浓度硼掺杂的p型导电外延层的表面制备正极和负极，得到所述金刚石半导体器件。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述镀膜处理前，还包括将所述金刚石籽晶进行前处理；所述前处理包括将所述金刚石籽晶依次进行抛光、酸液浸泡和超声清洗。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀膜处理得到的镀膜为过渡金属膜；所述过渡金属膜的厚度为50～200nm。4.如权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述镀膜处理的功率为100～500W，时间为5～30min。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李柳暗，李东帅，王启亮，李红东，吕宪义，邹广田，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：