[发明专利]肖特基位障二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一肖特基位障二极管(Schottky barrier diode,SBD)及其制造方法，特别是指一种降低漏电流的SBD及其制造方法。

背景技术

图1显示一种现有技术肖特基位障二极管(SBD)100，形成于硅基板11上，包含氮化镓(GaN)层、氮化铝镓(AlGaN)层、阳极导电层14、与阴极导电层15。SBD为一半导体元件，相较于p-n接面二极管，其利用金属与半导体的肖特基接触(Schottky contact)所产生的肖特基位障(Schottky barrier)，使得操作时顺向电流较大，且回复时间较短。然而由于使得SBD操作于逆向偏压时，会产生很大的漏电流，因此造成电能的损失。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种肖特基位障二极管及其制造方法，使得肖特基位障二极管操作时，降低漏电流，以减少肖特基位障二极管操作时的电能损耗。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种肖特基位障二极管及其制造方法。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种肖特基位障二极管，形成于一基板上，包含：一氮化镓(gallium nitride,GaN)层，形成于该基板上；一氮化铝镓(aluminum gallium nitride,AlGaN)层，形成于该GaN层上；一绝缘层，形成于该AlGaN层上；一阳极导电层，形成于该绝缘层上，且部分该阳极导电层与该GaN层或该AlGaN层，形成肖特基接触，且另一部分该阳极导电层与该AlGaN层间，由该绝缘层隔开；以及一阴极导电层，形成于该AlGaN层上，并与该AlGaN层间，形成一欧姆接触，且该阴极导电层与该阳极导电层不直接连接。

就另一观点言，本发明也提供了一种肖特基位障二极管制造方法，包含：形成一氮化镓(gallium nitride,GaN)层于一基板上；形成一氮化铝镓(aluminum gallium nitride,AlGaN)层于该GaN层上；形成一绝缘层于该AlGaN层上；形成一阳极导电层于该绝缘层上，且部分该阳极导电层与该GaN层或该AlGaN层，形成肖特基接触，且另一部分该阳极导电层与该AlGaN层间，由该绝缘层隔开；以及形成一阴极导电层于该AlGaN层上，并与该AlGaN层间，形成一欧姆接触，且该阴极导电层与该阳极导电层不直接连接。

在其中一种较佳实施型态中，该绝缘层由俯视图视之为格状，形成于该阳极导电层与该GaN层或该AlGaN层之间。

在另一种较佳实施型态中，该基板包含一绝缘基板或一导体基板。

在又一种较佳实施型态中，该绝缘层厚度小于1微米(um)。

在另一种较佳实施型态中，该绝缘层具有一高于3.9的介电质常数。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1显示一种现有技术肖特基位障二极管(SBD)100；

图2显示本发明的第一个实施例；

图3显示本发明的第二个实施例；

图4A-4C显示本发明的第三个实施例；

图5显示本发明的第四个实施例；

图6A-6B显示现有技术SBD（图6A）与利用本发明的SBD（图6B）的阳极电流对阳极电压的特性图；

图7A-7B显示现有技术SBD（图7A）与利用本发明的SBD（图7B）的剖面二维的电场模拟特性图；

图8A-8B显示现有技术SBD（图8A）与利用本发明的SBD（图8B）在阳极边缘的垂直方向的电场模拟特性图；

图9A-9B显示现有技术SBD（图9A）与利用本发明的SBD（图9B）在通道横向方向的电场模拟特性图。

图中符号说明

11,21  基板

12,22  GaN层

13,23  AlGaN层

14,24,34  阳极导电层

15,25,35  阴极导电层

26  绝缘层

100,200,300,400  肖特基位障二极管

Et,Ep  阳极边缘电场

具体实施方式

本发明中的图式均属示意，主要意在表示制程步骤以及各层之间的上下次序关系，至于形状、厚度与宽度则并未依照比例绘制。