肖特基二极管制备方法及肖特基二极管技术

本发明专利技术提供一种肖特基二极管制备方法及肖特基二极管。该方法包括：利用高温热氧化工艺对N

【技术实现步骤摘要】
肖特基二极管制备方法及肖特基二极管


[0001]本专利技术涉及二极管制备
，尤其涉及一种肖特基二极管制备方法及肖特基二极管。

技术介绍

[0002]半导体材料在现代信息工业化社会中发挥着不可替代的作用，是现代半导体工业及微电子工业的基石。随着各种先进技术的不断发展，第三代半导体材料，如氮化镓和碳化硅，已经无法满足半导体二极管日益增长的需求。
[0003]近年人们提出了第四代半导体材料，一种在大气条件下稳定存在的新型金属氧化物半导体——氧化镓，相较于第三代半导体材料，氧化镓具有更大禁带宽度、更大的巴利加优值和更高的击穿场强等优异特性。因此，氧化镓材料被广泛应用在二极管的制备过程中。
[0004]然而，使用氧化镓制备二极管的技术方案都需要先在衬底上外延氧化镓层，但外延氧化镓层不仅难以有效控制厚度均匀性和掺杂浓度均匀性，还很有可能产生沉淀、位错环或刃位错等外延缺陷，这极大地降低了二极管器件的性能和成品率。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种肖特基二极管制备方法及肖特基二极管，实现了在无需氧化镓外延工艺的前提下，仅采用N
+
型氧化镓单晶衬底制备肖特基二极管，以解决现有技术中使用外延氧化镓层会降低二极管器件性能和成品率的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种肖特基二极管制备方法，包括：
[0007]利用高温热氧化工艺对N
+
型氧化镓衬底进行氧化处理，得到形成在所述N
+
型氧化镓衬底上表面的第一N
‑
型氧化镓漂移层，以及在所述N
+
型氧化镓衬底下表面的第二N
‑
型氧化镓漂移层；
[0008]去除所述第二N
‑
型氧化镓漂移层；
[0009]在去除了所述第二N
‑
型氧化镓漂移层的所述N
+
型氧化镓衬底的下表面制备阴极电极，在所述第一N
‑
型氧化镓漂移层的上表面制备阳极电极，得到所述肖特基二极管。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述阴极电极与所述N
+
型氧化镓衬底的接触为欧姆接触；
[0011]所述阳极电极与所述第一N
‑
型氧化镓漂移层的接触为肖特基接触。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述利用高温热氧化工艺对N
+
型氧化镓衬底进行氧化处理，包括：
[0013]将所述N
+
型氧化镓衬底放置在氧气氛围下进行退火处理。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述将所述N
+
型氧化镓衬底放置在氧气氛围下进行退火处理，包括：
[0015]根据预先设置的退火处理温度和退火处理时间，将所述N
+
型氧化镓衬底放置在氧气氛围下进行退火处理。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述退火处理温度处于500℃至2200℃之间；
[0017]所述退火处理时间为大于或等于第一预设时长的任一时间取值。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述去除所述第二N
‑
型氧化镓漂移层，包括：
[0019]采用干法刻蚀工艺、湿法腐蚀工艺、物理抛光工艺或者化学抛光等工艺去除第二N
‑
型氧化镓漂移层。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述在去除了所述第二N
‑
型氧化镓漂移层的所述N
+
型氧化镓衬底的下表面制备阴极电极，包括：
[0021]采用电子束蒸发方法在去除了所述第二N
‑
型氧化镓漂移层的所述N
+
型氧化镓衬底的下表面制备阴极电极。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述阳极电极为镍金复合电极或铂金复合电极。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述阴极电极为钛金复合电极或钛铝铂金复合电极。
[0024]第二方面，本专利技术实施例提供了一种肖特基二极管，所述肖特基二极管由第一方面中任一项所述的肖特基二极管制备方法制备得到。
[0025]本专利技术实施例提供一种肖特基二极管制备方法及肖特基二极管，其首先利用高温热氧化工艺对N
+
型氧化镓衬底进行氧化处理，在N
+
型氧化镓衬底的上表面和下表面形成N
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型氧化镓漂移层，然后去除N
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型氧化镓衬底下表面的第二N
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型氧化镓漂移层，最后在N
+
型氧化镓衬底的下表面制备阴极电极，在第一N
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型氧化镓漂移层的上表面制备阳极电极，完成肖特基二极管的制备。
[0026]由于本专利技术是直接在N
+
型氧化镓衬底上得到的N
‑
型氧化镓漂移层，因此，本专利技术无需在衬底上外延氧化镓材料去得到氧化镓漂移层，解决了因外延氧化镓层而带来的外延缺陷以及厚度和掺杂浓度均匀性难以控制的问题，不仅提高了二极管器件的性能和成品率，还可以在生产过程中节省了生产成本。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术实施例提供的肖特基二极管制备方法的实现流程图；
[0029]图2是本专利技术实施例提供的第一N
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型氧化镓漂移层和第二N
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型氧化镓漂移层的示意图；
[0030]图3是本专利技术实施例提供的去除第二N
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型氧化镓漂移层后第一N
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型氧化镓漂移层和N
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型氧化镓衬底的示意图；
[0031]图4是本专利技术实施例提供的阴极电极的示意图；
[0032]图5是本专利技术实施例提供的阳极电极的示意图。
具体实施方式
[0033]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体
细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0034]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0035]图1为本专利技术实施例提供的肖特基二极管制备方法的实现流程图，详述如下：
[0036]步骤101，利用高温热氧化工艺对N
+
型氧化镓衬底进行氧化处理，得到形成在N
+
型氧化镓衬底上表面的第一N
‑
型氧化镓漂移层，以及在N
+
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肖特基二极管制备方法，其特征在于，包括：利用高温热氧化工艺对N
+
型氧化镓衬底进行氧化处理，得到形成在所述N
+
型氧化镓衬底上表面的第一N
‑
型氧化镓漂移层，以及在所述N
+
型氧化镓衬底下表面的第二N
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型氧化镓漂移层；去除所述第二N
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型氧化镓漂移层；在去除了所述第二N
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型氧化镓漂移层的所述N
+
型氧化镓衬底的下表面制备阴极电极，在所述第一N
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型氧化镓漂移层的上表面制备阳极电极，得到所述肖特基二极管。2.根据权利要求1所述的肖特基二极管制备方法，其特征在于，所述阴极电极与所述N
+
型氧化镓衬底的接触为欧姆接触；所述阳极电极与所述第一N
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型氧化镓漂移层的接触为肖特基接触。3.根据权利要求1所述的肖特基二极管制备方法，其特征在于，所述利用高温热氧化工艺对N
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型氧化镓衬底进行氧化处理，包括：将所述N
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型氧化镓衬底放置在氧气氛围下进行退火处理。4.根据权利要求3所述的肖特基二极管制备方法，其特征在于，所述将所述N
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型氧化镓衬底放置在氧气氛围下进行退火处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕元杰，王元刚，刘宏宇，秦哲，李保弟，孙保瑞，周国，卜爱民，冯志红，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：