具有复合终端结构的氧化镓肖特基二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有复合终端结构的氧化镓肖特基二极管及其制备方法，主要解决现有技术难以实现氧化镓p型掺杂、击穿电压低及工艺复杂的缺点。其自下而上包括欧姆金属层(1)、n

【技术实现步骤摘要】
具有复合终端结构的氧化镓肖特基二极管及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体器件
，更进一步涉及一种氧化镓肖特基二极管及其制备工艺，本专利技术可用于电力电子器件以及高压开关器件。

技术介绍

[0002]相比于其他传统的半导体材料，β
‑
Ga2O3作为一种新兴的超宽禁带半导体材料，具有4.8
‑
4.9eV的超宽禁带宽度，8MV/cm的超高临界击穿场强以及3334的超大巴利伽优值Baliga的特性，正逐步成为半导体材料界冉冉升起的“新星”。随着对氧化镓材料的研究进展，低廉的大块单晶的生长成本以及日渐提高的外延生长技术都使得β
‑
Ga2O3材料的规模化生产初现雏形，包括光浮区法、导模法、提拉法和垂直布里奇曼法等，且β
‑
Ga2O3可以在1*10
15
‑
1*10
20
cm
‑3的超宽范围内实现超精确的电子浓度调控。成本方面以及材料方面的优势使得β
‑
Ga2O3在电力电子器件的应用中具有更低的功率损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有复合终端结构的氧化镓肖特基二极管，自下而上包括欧姆金属层(1)、n
+
β
‑
Ga2O3衬底(2)、n
‑
β
‑
Ga2O3外延层(3)、结终端拓展JTE区域(4)和浮空金属环FML区域(5)，其特征在于：所述的JTE区域(4)由n个p型保护环组成，所有p型保护环均匀设置于n
‑
β
‑
Ga2O3外延层(3)上部的中间位置，每一个保护环均采用p型ZnNiO或NiO材料，其中1≦n≦20；所述的FML区域(5)由n个金属环组成，所有金属环均匀设置于JTE区域(4)上部的间隙位置，每一个金属环均采用Ni/Au。2.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述欧姆金属层(1)为环形，该金属层采用Ti/Au金属，其中Ti的厚度为20
‑
60nm，Au的厚度为100
‑
200nm。3.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述n
+
β
‑
Ga2O3衬底(2)的形状与欧姆金属层(1)相同，该衬底采用掺有Si或Sn的高掺n
+
β
‑
Ga2O3材料，掺杂浓度为1*10
19
‑
9*10
19
cm
‑3，厚度为300
‑
600μm。4.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述n
‑
β
‑
Ga2O3外延层(3)的形状与欧姆金属层(1)相同，该外延层为掺Sn或Si的低掺n
‑
β
‑
Ga2O3材料，掺杂浓度为1*10
16
‑
9*10
16
cm
‑3，厚度为5
‑
20μm。5.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述JTE区域(4)中的每个p型保护环的形状均与欧姆金属层(1)相同，每个p型保护环的掺杂浓度为1*10
17
‑
9*10
17
cm
‑3，厚度为100
‑
500nm。6.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述FML区域(5)中每个金属环的形状与欧姆金属层(1)相同，该金属层Ni/Au的Ni的厚度为20
‑
60nm，Au的厚度为100
‑
200nm。7.一种具有复合终端结构的氧化镓肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将掺有Sn或者Si的高掺n
+
β
‑
Ga2O3衬底(2)依次用丙酮、乙醇与去离子水超声清洗后，经由高纯N2干燥，得到干净的n
+
β
‑
Ga2O3衬底(2)；2)利用氢化物气相外延HVPE在n
+
β
‑
Ga2O3衬底(2)上淀积厚度为5
‑
20μm掺有Sn或者Si的低掺n
‑
β
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Ga2O3材料，得到n
‑
β
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Ga2O3外延层(3)；3)利用电子束蒸发E
‑
Beam工艺，在n
+
β
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Ga2O3衬底(2)背面依次沉积厚度为20
‑
60nm的Ti和厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯倩，高虎虎，田旭升，刘民伟，王文涛，张进成，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：