一种Cr2O3/GaN异质pn二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/GaN异质pn二极管及其制备方法，二极管包括：自下而上依次设置的衬底层、Buffer层和N+GaN层；N+GaN层为鳍式结构；阴极设置于N+GaN层的上表面的两端区域；N‑GaN漂移层设置于N+GaN层的上表面的突起区域；P‑Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;层设置于N‑GaN漂移层的上表面；N‑GaN漂移层和P‑Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;层构成异质pn结结构；阳极设置于P‑Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;层的上表面。通过N‑GaN漂移层和P‑Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;层构成异质pn结结构，该结构相较于传统的氮化镓SBD结构而言，其漏电流更小、击穿电压更高。本发明专利技术中的p型材料使用的是p‑Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;，其禁带宽度为3.4eV，与氮化镓基本一致，均属于宽禁带半导体，耐高压性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于宽禁带高压器件领域，具体涉及一种cr2o3/gan异质pn二极管及其制备方法。

技术介绍

1、随着高效完备的功率转换电路和系统需求的日益增加，具有低功耗和高速特性的功率器件最近吸引了很多关注。gan是第三代宽禁带半导体材料，由于其具有大禁带宽度(3.4ev)、高电子饱和速率(2e7cm/s)、高击穿电场(1e10-3e10v/cm)、较高热导率、耐腐蚀和抗辐射等性能，在高压、高频、高温、大功率和抗辐照环境条件下具有较强的优势，被认为是研究短波光电子器件和高压高频率大功率器件的最佳材料。因此，以氮化镓为基底材料的功率器件具有好的散热性能、高的饱和速度，氮化镓功率器件在大功率高频能量转换和高频微波通讯等方面有着远大的应用前景。

2、对于氮化镓功率二极管而言，p型终端是最有效的终端结构，pn结二极管因其低漏电、高耐压等特性在其他材料中(如sic)得到广泛研究。然而，p型氮化镓材料的掺杂问题一直是亟待解决的科学问题，较大的禁带宽度使得氮化镓的p型掺杂困难，杂质激活率较低，无法实现高效可控的空穴浓度，进而影响着大功率氮化镓器件的发展。...

【技术保护点】

1.一种Cr2O3/GaN异质pn二极管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种Cr2O3/GaN异质pn二极管，其特征在于，所述N+GaN层(3)的厚度为1μm～50μm，掺杂浓度为1017cm-3～1020cm-3。

3.根据权利要求1所述的一种Cr2O3/GaN异质pn二极管，其特征在于，所述N-GaN漂移层(5)的厚度为0.5μm～30μm，掺杂浓度为1015cm-3～1017cm-3。

4.根据权利要求1所述的一种Cr2O3/GaN异质pn二极管，其特征在于，所述P-Cr2O3层(6)的厚度为10nm～1μm，空穴浓度为1016cm...

【技术特征摘要】

1.一种cr2o3/gan异质pn二极管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种cr2o3/gan异质pn二极管，其特征在于，所述n+gan层(3)的厚度为1μm～50μm，掺杂浓度为1017cm-3～1020cm-3。

3.根据权利要求1所述的一种cr2o3/gan异质pn二极管，其特征在于，所述n-gan漂移层(5)的厚度为0.5μm～30μm，掺杂浓度为1015cm-3～1017cm-3。

4.根据权利要求1所述的一种cr2o3/gan异质pn二极管，其特征在于，所述p-cr2o3层(6)的厚度为10nm～1μm，空穴浓度为1016cm-3～1020cm-3。

5.根据权利要求1所述的一种cr2o3/gan异质pn二极管，其特征在于，所述阴极(4)的材料为ti/al/ti/au或ti/al/ni/au或ti/al/mo/au；其中，第一层金属的厚度为20～60nm，第二层金属的厚度为80～300nm，第三层...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡哲源，胡跃进，
申请(专利权)人：苏州润沁电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：