[发明专利]一种新型GaAs肖特基二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种肖特基二极管及其制作方法，尤其涉及一种新型GaAs肖特基二极管及其制作方法，属于应用于微波器件的二极管技术领域。

背景技术

肖特基势垒二极管是微波倍频电路中常用的一种非线性器件。作为一种变容二极管，GaAs肖特基二极管有结构简单、易于制作、变容比大、非线性强等优点，所以多应用于毫米波、亚毫米波范围内的倍频电路上。

传统的GaAs肖特基二极管，金属层与N型层GaAs表面直接接触，但是受到N型层GaAs表面态的影响，金属层与N型层GaAs表面之间的接触势垒大大降低，增大了GaAs肖特基二极管的反向漏电流，从而严重影响了GaAs肖特基二极管在反偏电压下的电容特性。

发明内容

本发明针对现有GaAs肖特基二极管的反向漏电流较大，从而严重影响了GaAs肖特基二极管在反偏电压下的电容特性的不足，提供了一种新型GaAs肖特基二极管及其制作方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型GaAs肖特基二极管包括GaAs绝缘衬底，设置于所述GaAs绝缘衬底上的重掺杂N型层和下电极，设置于所述重掺杂N型层上的N型层，设置于所述N型层上的介质层，设置于所述介质层上的上电极，其中，所述N型层在所述重掺杂N型层上形成台面结构，所述重掺杂N型层在所述GaAs绝缘衬底上形成台面结构。

进一步，所述介质层为Si₃N₄介质层。

进一步，所述上电极采用Ti/Pt/Au三层金属结构。

进一步，所述下电极采用Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au六层金属结构。

进一步，所述肖特基二极管还包括设置于所述GaAs绝缘衬底、重掺杂N型层、下电极和上电极上的隔离层，所述隔离层在所述下电极和上电极上形成引线窗口，所述引线窗口处形成引线金属层。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型GaAs肖特基二极管的制作方法包括以下步骤：

步骤10：在GaAs绝缘衬底上通过外延生长形成重掺杂N型层；

步骤20：在所述重掺杂N型层上通过外延生长形成N型层；

步骤30：采用湿法刻蚀减小在所述重掺杂N型层上的N型层的面积，使得所述N型层在所述重掺杂N型层上形成台面结构；

步骤40：在所述N型层上淀积形成介质层；

步骤50：在所述重掺杂N型层和N型层上通过蒸发形成下电极和上电极；

步骤60：采用湿法刻蚀减小在所述GaAs绝缘衬底上的重掺杂N型层的面积，使得所述重掺杂N型层在所述GaAs绝缘衬底上形成台面结构。

进一步，所述介质层为Si₃N₄介质层。

进一步，所述步骤50中在所述重掺杂N型层上通过蒸发形成下电极的步骤具体为：在所述重掺杂N型层上依次蒸发金属Ni、Ge、Au、Ge、Ni和Au，从而形成Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au六层金属结构。

进一步，所述步骤50中在所述N型层上通过蒸发形成上电极的步骤具体为：在所述N型层上依次蒸发金属Ti、Pt和Au，从而形成Ti/Pt/Au三层金属结构。

进一步，所述制作方法进一步包括：所述重掺杂N型层在所述GaAs绝缘衬底上形成台面结构后，在整个GaAs肖特基二极管的表面淀积形成隔离层，再采用干法刻蚀，将所述下电极和上电极表面淀积的隔离层刻蚀掉，从而形成引线窗口，最后，在所述引线窗口处，通过电镀的方法形成引线金属层。

本发明的有益效果是：

1、本发明的新型GaAs肖特基二极管，在形成肖特基接触的金属半导体界面处加入一介质层，就可以在不增加工艺难度的情况下，提高了接触势垒，减少表面缺陷态对肖特基势垒的影响，减少反向漏电流，提高GaAs肖特基二极管的反向变容比，从而使GaAs肖特基二极管在反偏电压下表现正常的可变电容特性。

2、本发明的新型GaAs肖特基二极管，因为介质层的引入，与传统的肖特基二极管相比较，其变容比明显增大，增强了非线性，这种二极管应用在倍频电路中能产生更高的倍频效率。

3、本发明的新型GaAs肖特基二极管，保留了传统二级管结构简单，易于制作的优点，并与传统GaAs肖特基二极管的制作工艺兼容，在改善性能的基础上并未提高成本。

附图说明

图1为本发明实施例新型GaAs肖特基二极管的结构示意图；

图2为本发明实施例新型GaAs肖特基二极管的另一结构示意图；