一种P型-Si和N型-Ga2O3异质结二极管制造技术

本发明专利技术提供了一种P型‑Si和N型‑Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;异质结二极管，包括由下到上设置的阴极欧姆电极、衬底和漂移层以及位于漂移层上方的P区、位于P区两侧的氧化物介质层和位于P区上方的阳极欧姆电极；P区的两端为由下到上向两侧扩展的阶梯状结构；氧化物介质层与P区两侧的阶梯状接触适配，且下表面位于漂移层上，上表面与P区高度一致；阳极欧姆电极覆盖于P区上表面，且两侧向外延伸覆盖部分氧化物介质层，形成金属场板层；衬底材料为N型重掺杂的Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;；漂移层材料为N型轻掺杂的Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;；P区材料为P型重掺杂的Si。本发明专利技术所述的P型‑Si和N型‑Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;异质结二极可作为p‑n‑p Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;基双极型二极管基础材料及应用于栅极驱动电路，同时具有高耐压、低导通电阻的优异性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于异质结二极管，尤其是涉及一种p型-si和n型-ga2o3异质结二极管。

技术介绍

1、氧化镓（ga2o3）具有4.9 ev的禁带宽度和预测值可高达8 mv/cm的击穿场，使其成为宽带隙半导体中最具潜力的材料之一。其电子迁移率为 300 cm²/v·s，导致其在高功率电子器件中的表现优异。氧化镓的功率巴利加优值（figure of merit）为 3444，是硅碳（sic）的10倍、氮化镓（gan）的4倍，显示出其在高温、高压、高频电子器件中的巨大应用前景。

2、目前，ga2o3功率器件的研究主要集中在肖特基势垒二极管（sbd）、场效应晶体管（fet）以及异质结二极管的结构设计与器件制备技术上。然而，氧化镓在实际应用中面临着诸多挑战。由于氧化镓中空穴的局域自限现象，p 型氧化镓的实现困难，成为阻碍其广泛应用的主要瓶颈。为解决这一问题，研究者正在探索通过引入适当的异质 p 型材料，结合异质结结构，以实现高效的氧化镓基功率器件。这一思路不仅有助于克服p型掺杂的局限性，还能提高器件的热性能和整体工作效率。

3、目前，将ga2o本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种P型-Si和N型-Ga2O3异质结二极管，包括由下到上依次设置的阴极欧姆电极（1）、衬底（2）和漂移层（3），其特征在于：还包括位于所述漂移层（3）上方的P区（4）、位于所述P区（4）两侧的氧化物介质层（5）和位于所述P区（4）上方的阳极欧姆电极（6）；所述P区（4）的两端为由下到上向两侧扩展的阶梯状结构；所述氧化物介质层（5）与所述P区（4）两侧的阶梯状接触适配，所述氧化物介质层（5）的下表面位于所述漂移层（3）上，上表面与所述P区（4）高度一致；所述阳极欧姆电极（6）覆盖于所述P区（4）上表面，且两侧向外延伸覆盖部分所述氧化物介质层（5），形成金属场板层（7）；所述衬底（2）...

【技术特征摘要】

1.一种p型-si和n型-ga2o3异质结二极管，包括由下到上依次设置的阴极欧姆电极（1）、衬底（2）和漂移层（3），其特征在于：还包括位于所述漂移层（3）上方的p区（4）、位于所述p区（4）两侧的氧化物介质层（5）和位于所述p区（4）上方的阳极欧姆电极（6）；所述p区（4）的两端为由下到上向两侧扩展的阶梯状结构；所述氧化物介质层（5）与所述p区（4）两侧的阶梯状接触适配，所述氧化物介质层（5）的下表面位于所述漂移层（3）上，上表面与所述p区（4）高度一致；所述阳极欧姆电极（6）覆盖于所述p区（4）上表面，且两侧向外延伸覆盖部分所述氧化物介质层（5），形成金属场板层（7）；所述衬底（2）的材料为n型重掺杂的ga2o3；所述漂移层（3）的材料为n型轻掺杂的ga2o3；所述p区（4）材料为p型重掺杂的si。

2.根据权利要求1所述的p型-si和n型-ga2o3异质结二极管，其特征在于：所述阴极欧姆电极（1）的材料为ni、pt、ti和au混合材料、au、ag、cu、w中的一种；所述氧化物介质层（5）的材料为sio2、al2o3、hfo2、cu2o、zno、tio2、si3n4中的一种；所述阳极欧姆电极（6）的材料为ni、pt、ti和au混合材料、au、ag、cu、w中的一种。

3.根据权利要求1所述的p型-si和n型-ga2o3异质结二极管，其特征在于：所述阴极欧姆电极（1）的厚度为0.2～0.8μm；所述阳极欧姆电极（6）的厚度为0.4～1.0μm。

4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛萍娟，梁博，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：