【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件，涉及一种氧化镓基混合pin-肖特基二极管及其制备方法。
技术介绍
1、ga2o3(氧化镓)具有优越的物理特性，如超宽禁带宽度(4.5～4.9ev)、高理论电场强度(8mv/cm)、数倍于gan材料的巴利伽优值(bfom)以及高热稳定性等，优于si、sic和gan材料，已经成为下一代高功率器件的研究热点。目前得益于大尺寸和高质量的ga2o3单晶衬底生长工艺的逐渐成熟，使得ga2o3材料成为研究新一代超宽禁带功率半导体器件的重要材料之一。
2、混合pin-肖特基二极管结合了肖特基接触的低导通压降和pin二极管的高阻断电压，解决了开关特性和反向恢复特性之间的矛盾。相比于肖特基结，具有双极特性的pn结可以充分发挥出ga2o3材料高临界击穿电场、宽禁带、大雪崩增益的特点，但是ga2o3混合pin-肖特基二极管的研制鲜有报道，因为ga2o3材料难以找到激活能小的受主杂质从而形成具有空穴导电的p型层。目前ga2o3材料在工艺制备上没有p型离子注入工艺，所以无法实现p型ga2o3材料的掺杂，只能够通过构建p-n异质结的方式实现双极性器件。通过研究表明，nio材料是目前替代p型ga2o3材料的最佳材料之选，所以制备高质量的nio/β-ga2o3 p-n异质结是提升ga2o3功率二极管性能的关键工作。随着技术的不断发展，市场对大功率、低功耗的功率二极管的需求不断增加，ga2o3因其优秀的材料特性获得了广泛关注。目前nio/β-ga2o3 p-n异质结二极管的制备是材料磁控溅射工艺制备所需要的p型nio层，其厚度
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种氧化镓基混合pin-肖特基二极管及其制备方法，采用氧化工艺制备ga2o3混合pin-肖特基二极管中的p型nio层，结合肖特基二极管低导通压降和pin二极管高阻断电压的优点，以解决开关特性和反向恢复特性之间的矛盾。
2、为达到上述目的，本专利技术一方面提供一种氧化镓基混合pin-肖特基二极管，其包括：
3、作为该二极管器件衬底的n-buffer区；形成于n-buffer区下表面的金属阴极区；形成于n-buffer上表面的n-drift区；形成于n-drift区上表面的p+接触区；形成于p+接触区中的第二阳极区，其中第二阳极区作为该二极管器件的肖特基接触阳极；以及形成于p+接触区和第二阳极区上表面的第一阳极区，其中第一阳极区作为该二极管器件的欧姆接触阳极。
4、进一步的，p+接触区为采用氧化工艺形成的nio层，其氧化工艺为：在氧气环境以及400℃的高温条件下氧化20min。
5、本专利技术另一方面提供一种氧化镓基混合pin-肖特基二极管的制备方法，该方法包括以下步骤：
6、s1、在高温高纯氮气环境下，在衬底底部淀积金属电极作为该二极管器件的阴极，然后执行快速退火；
7、s2、利用化学气相沉积法在衬底表面生长外延层，并掺入n型杂质；
8、s3、在外延层表面淀积ni金属，然后氧化形成nio；
9、s4、去除nio的部分区域直至露出外延层，然后在nio被去除的区域中淀积金属合金，形成肖特基接触阳极；
10、s5、在nio和肖特基接触阳极表面淀积金属合金，形成欧姆接触阳极。
11、进一步的，步骤s1中，所述高温为400℃的温度。
12、进一步的，步骤s3中，所述氧化形成nio的条件为：在400℃的氧气环境中氧化ni金属20分钟。
13、本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用氧化工艺制备ga2o3混合pin-肖特基二极管中的p型nio层，避免了采用磁控溅射工艺制备p型nio时导致器件导通电阻大幅提升得问题，同时结合了肖特基接触的低导通压降和pin二极管的高阻断电压，使得本专利技术提出的二极管器件具有低导通电阻、低泄漏电流以及高阻断电压，解决了开关特性和反向恢复特性之间的矛盾。
14、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种氧化镓基混合PIN-肖特基二极管，其特征在于：其包括：
2.根据权利要求1所述的氧化镓基混合PIN-肖特基二极管，其特征在于：所述P+接触区(3)为采用氧化工艺形成的NiO层。
3.根据权利要求2所述的氧化镓基混合PIN-肖特基二极管，其特征在于：所述氧化工艺为：在氧气环境以及400℃的高温条件下氧化20min。
4.一种氧化镓基混合PIN-肖特基二极管的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述高温为400℃的温度。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述氧化形成NiO的条件为：在400℃的氧气环境中氧化Ni金属20分钟。
【技术特征摘要】
1.一种氧化镓基混合pin-肖特基二极管，其特征在于：其包括：
2.根据权利要求1所述的氧化镓基混合pin-肖特基二极管，其特征在于：所述p+接触区(3)为采用氧化工艺形成的nio层。
3.根据权利要求2所述的氧化镓基混合pin-肖特基二极管，其特征在于：所述氧化工艺为：在氧气环境以及400℃的高温条件下氧化20min...
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