【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件，具体涉及一种引入表面正电荷的斜面终端pin二极管及其制备方法。
技术介绍
1、在电力电子行业整体向好的大环境下，在电力电子中起决定性作用的功率半导体器件成为影响电力电子设备成本和效率的直接因素。虽然现阶段硅基功率器件已经十分成熟，但随着功率半导体逐渐往大功率、高频率和低功耗的方向发展，硅(silicon，si)基器件由起本身的物理特征限制，开始难以适用于一些高压、高温、高效率以及高功率密度的应用场景。
2、碳化硅(siliconcarbide，sic)材料因起优越的物理特性，开始广泛得到从业人员的关注，与硅基器件相比，碳化硅材料高热导率、大禁带宽度等特征决定了其在高电流密度、高击穿场强和高工作温度的应用场景。相比于同等级下的si二极管，sic二极管的特征导通电阻、开关损耗使其是用于更高的工作频率，其高热导率则大幅提升了高温稳定性。
3、对于垂直型sic pin二极管，在阻断状态下，其边界由于非理想边界效应，会产生电场集中现象，导致器件在低于设计的阻断电压的情况下，发生提前击穿。对于斜角垂直型器件，并不能将峰值电场引入器件内部，对于高频应用存在一定的限制。同时，这些终端结构需要较大的边界面积，增加了制造成本。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种引入表面正电荷的斜面终端pin二极管及其制备方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本专利技术提供了一种引入表面正
3、s100，获取n型衬底；
4、s200，在所述n型衬底表面外延生长n-外延层；
5、s300，所述n-外延层上外延生长p区外延层；所述n-外延层和所述n型衬底形成梯形台面；
6、s400，在梯形台面上形成二氧化硅层，以使所述二氧化硅层覆盖在所述梯形台面以及所述n型衬底上，并作退火处理；
7、s500，在所述二氧化硅层上沉积铝金属，并将沉积完铝金属得到的器件放置在辐射环境中以在在二氧化硅和碳化硅界面处引入额外正电荷；
8、s600，清洗掉所述二氧化硅表面的铝金属，并刻蚀开孔形成欧姆接触得到引入表面正电荷的斜面终端pin二极管。
9、可选的，所述n型衬底为sic衬底，厚度为360μm，掺杂浓度为5e18cm-3-1e20cm-3。
10、可选的，所述n-外延层的掺杂浓度为1e14cm-3～1e16cm-3。
11、可选的，所述p区外延层的掺杂浓度为1e16cm-3～5e19cm-3。
12、可选的，所述二氧化硅层的厚度为0.5～2μm。
13、可选的，所述二氧化硅层通过淀积氧化层或湿法氧化的方式形成。
14、可选的，在s400中退火处理的方式为no退火，退火温度在1200摄氏度以上，时间大于30min。
15、可选的，s500包括：
16、在所述二氧化硅层上沉积铝金属，并将沉积完铝金属得到的器件放置在电场强度高于7mv/cm的高正向电场环境中，以在二氧化硅和碳化硅界面处引入额外正电荷。
17、可选的，s500包括：
18、在所述二氧化硅层上沉积铝金属，并将沉积完铝金属得到的器件放置低压偏置的总剂量辐射环境中置至少10min以上，以在二氧化硅和碳化硅界面处引入额外正电荷。
19、第二方面，本专利技术提供了一种引入表面正电荷的斜面终端pin二极管利用第一方面所述的引入表面正电荷的斜面终端pin二极管的制备方法制备而成。
20、有益效果：
21、本专利技术提供的一种引入表面正电荷的斜面终端pin二极管及其制备方法，采用退火叠加高电场或总剂量辐射的方法，在斜面终端结构pin二极管中引入界面正电荷。在器件反向工作时起到类似斜面jte的耗尽区扩展作用，从而在不改变器件结构的情况下，提升了器件阻断电压。
22、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，所述N型衬底为SiC衬底，厚度为360μm，掺杂浓度为5e18cm-3-1e20cm-3。
3.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，所述N-外延层的掺杂浓度为1e14cm-3～1e16cm-3。
4.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，所述P区外延层的掺杂浓度为1e16cm-3～5e19cm-3。
5.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为0.5～2μm。
6.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅层通过淀积氧化层或湿法氧化的方式形成。
7.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，在S400中退火处理的方式为N
8.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，S500包括：
9.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法，其特征在于，S500包括：
10.一种引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管，其特征在于，利用权利要求1至权利要求9任一项所述的引入表面正电荷的斜面终端PIN二极管的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种引入表面正电荷的斜面终端pin二极管的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端pin二极管的制备方法，其特征在于，所述n型衬底为sic衬底，厚度为360μm，掺杂浓度为5e18cm-3-1e20cm-3。
3.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端pin二极管的制备方法，其特征在于，所述n-外延层的掺杂浓度为1e14cm-3～1e16cm-3。
4.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端pin二极管的制备方法，其特征在于，所述p区外延层的掺杂浓度为1e16cm-3～5e19cm-3。
5.根据权利要求1所述的引入表面正电荷的斜面终端pin二极管的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅层的厚度为0.5～2μm。
【专利技术属性】
技术研发人员：潘恩赐，韩超，刘恒，陶利，吴勇，
申请(专利权)人：西电芜湖研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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