一种氧化镓pn异质结二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化镓pn异质结二极管，由下至上为阴极欧姆电极、Ga2O3衬底区、Ga2O3漂移区、双层NiO

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镓pn异质结二极管


[0001]本专利技术涉及二极管领域，尤其涉及超高耐压高功率品质的氧化镓pn异质结二极管。

技术介绍

[0002]氧化镓拥有4.9eV的禁带宽度，预测的临界击穿场强高达8MV/cm，电子迁移率为300cm2/V
·
s，可计算得到氧化镓的功率巴黎加优值为3444，这一数值是SiC的10倍、是GaN的4倍。然而，缺乏p型掺杂以及导热性差制约了氧化镓器件的发展和应用，氧化镓内的空穴存在局域自限现象，这导致可用的P氧化镓半导体几乎难以实现，引入适当的异质P型氧化物是目前实现氧化镓PN结或PiN结器件的主流思路。NiO
X
是一种天然的P型氧化物半导体，拥有15的相对介电常数，可控掺杂为10
16
～10
19
cm
‑3。根据其3.7eV的直接宽带隙估算其临界击穿电场在5～6.5MV/cm之间，实验验证的临界场强为5.4MVcm
‑1，能充分利用氧化镓的击穿潜力。
[0003]此外，NiO/Ga2O
3 p<br/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化镓pn异质结二极管，其特征在于：由下至上为阴极欧姆电极、Ga2O3衬底区、Ga2O3漂移区、双层NiO
X P型结终端扩展区、阳极欧姆电极，还包括位于所述双层NiO
X P型结终端扩展区和阳极欧姆电极上表面的钝化层；其中，所述双层NiO
X P型结终端扩展区由下至上包括第一层轻掺杂NiO
X P型结终端扩展区和第二层重掺杂NiO
X P型结终端扩展区，所述第二层重掺杂NiO
X P型结终端扩展区的宽度与所述阳极欧姆电极宽度一致，所述第一层轻掺杂NiO
X P型结终端扩展区的超出所述阳极欧姆电极的部分设置有单级台阶结终端。2.如权利要求1所述的氧化镓pn异质结二极管，其特征在于：所述单级台阶结终端的单边台面宽度为L≥20
µ
m，所述单级台阶结终端的台面密度D
JET
=(2.0~2.5)x10
13
cm
‑2。3.如权利要求1所述的氧化镓pn异质结二极管，其特征在于：所述单级台阶结终端的单边台面宽度为L=20
µ
m，所述单级台阶结终端的台面密度D
JET
=2.3x10
13
cm
‑2。4.如权利要求1、2或3所述的氧化镓pn异质结二极管，其特征在于：所述Ga2O3衬底区的厚度为0.4μm、掺杂浓度为1
×
10
19
cm
−3；所述Ga2O3漂移区的厚度为10μm、掺杂浓度为1.5
×
10
16
cm
−3；第一层轻掺杂NiO
X P型结终端扩展区的掺杂浓度为1
×
10
18
cm
−3，第二层重掺杂NiO
X P型结终端扩展区的厚度为0.1
µ
m、掺杂浓度为3.6
×
10
19

【专利技术属性】
技术研发人员：廖飞，黄旋，张小寒，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：