一种氧化镓横向肖特基二极管的结构及制造方法技术

本发明专利技术属于功率半导体器件技术领域，具体地说，是一种氧化镓横向肖特基二极管的结构及制造方法，包括由下往上依次排列的衬底、氧化镓外延层和钝化层，阳极电极与阴极电极穿通所述钝化层并嵌于所述氧化镓外延层中，且所述钝化层、电极、外延层与衬底的形状、尺寸一一匹配，本发明专利技术主要通过阴极电极与阳极电极穿通钝化层并嵌于氧化镓外延层中，增加了金属电极与半导体材料的接触面积，利于形成稳定的金属与半导体之间的肖特基接触或欧姆接触，凹槽结构提高了金属半导体接触区域与整个功率器件的导电性和稳定性，使得功率器件的性能更稳定，且可用于高压功率电路于系统。且可用于高压功率电路于系统。且可用于高压功率电路于系统。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镓横向肖特基二极管的结构及制造方法


[0001]本专利技术属于功率半导体器件
，具体地说，是一种氧化镓横向肖特基二极管的结构及制造方法。

技术介绍

[0002]功率半导体器件目前可以分为：硅基功率半导体器件，碳化硅、氮化镓、氧化镓等宽禁带半导体器件。硅基功率半导体器件由于临界电场小，在相同的击穿电压下导通电阻较大，导致较高的功率损耗。至于碳化硅、氮化镓功率半导体器件由于不能使用与生长单晶硅相同的熔体生长法，导致较高的生产成本。而拥有超大禁带宽度的氧化镓，功率品质因子远大于硅、碳化硅、氮化镓，理论击穿场强也大于硅、碳化硅、氮化镓，而且氧化镓在高温下也能正常工作。因为在相同的击穿电压下，氧化镓的导通电阻更低，拥有较低的功率损耗，且单晶氧化镓可以通过生长单晶硅相同的熔体生长法，生产成本可以很好的控制，所以氧化镓在功率半导体器件领域有着巨大的潜力。
[0003]由于尚未解决氧化镓材料的p型掺杂，氧化镓肖特基二极管成为了氧化镓功率半导体器件目前主要的研究方向，近年来氧化镓肖特基二极管的器件性能已有所提升。2017年日本信息通信研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化镓横向肖特基二极管的结构，其特征在于，包括由下往上依次排列的衬底、氧化镓外延层和钝化层，阳极电极与阴极电极穿通所述钝化层并嵌于所述氧化镓外延层中，且所述钝化层、电极、外延层与衬底的形状、尺寸一一匹配。2.一种如权利要求1所述的氧化镓横向肖特基二极管的结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在衬底之上设置一层氧化镓外延层，使之均匀完全覆盖在衬底上表面，所述衬底为绝缘或半绝缘的氧化铝、氧化镓、硅、碳化硅、氮化镓中的一种或多种；步骤2、保持步骤1的加工环境，在氧化镓外延层的上表面均匀、完全覆盖一层钝化层，所述钝化层为在氧化镓薄膜之上通过物理、化学气相淀积或其他工艺生长于衬底之上具有保护功能的绝缘或半绝缘材料构成的薄膜；步骤3、基于集成电路工艺技术，在步骤2所制得的结构之上，在二氧化硅层上涂抹一定厚度光刻胶，光刻胶上方覆盖掩模版，所使用的光刻掩膜版为Cr金属掩模版，利用光刻技术，刻蚀未被保护的区域得到刻蚀窗口；步骤4、通过步骤3得到的刻蚀窗口对钝化层进行湿法或干法刻蚀；步骤5、通过步骤4得到的钝化层掩膜结构，对于氧化镓外延层进行湿法或干法刻蚀；步骤6、在左侧窗口中沉积阳极电极，并对电极金属进行剥离；步骤7、再重复对于阳极图形化的过程，在右侧窗口中淀积阴极电极，并对电极金属进行剥离。3.根据权利要求2所述的氧化镓横向肖特基二极管的结构的制造方法，其特征在于，在所述步骤1中，在衬底之上设置一层氧化镓外延层的方法为物理气相淀积、各种化学气相淀积、卤素气相外延或分子束外延，所述氧化镓外延层为所有结晶态与非晶态的镓氧化合物，所述外延层的厚度为50至1000 nm，所述氧化镓外延层其中掺杂浓度为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：张茂林，马万煜，姚佳飞，刘增，郭宇锋，唐为华，
申请(专利权)人：南京邮电大学南通研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：