[发明专利]功率二极管器件及其制备方法

权利要求书

1.一种功率二极管器件，其特征在于：它包括相层叠设置的衬底、缓冲层、外延层、环形场板、形成肖特基结的金属层，所述外延层在其与所述环形场板相邻的一端上具有多个场限环，所述环形场板上形成有多个呈环形的凹凸部，环形场板的凸部的最高点自该功率部件的内侧向外侧逐渐升高，环形场板的最低点自该功率部件的内侧向外侧逐渐升高，最靠近所述功率二极管器件中心的环形场板向外延层的投影位于最靠近中心的场限环内，所述金属层覆盖任一个环形场板的凹部，所述外延层与阴极相电连，所述金属层与阳极相连。

2.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述衬底由包括但不局限于蓝宝石、碳化硅或硅中的一种或几种制成。

3.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述缓冲层由包括但不局限于GaN、AlN中的一种或几种制成。

4.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述环形场板由绝缘材料制成。

5.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述环形场板的每个凹部之间的宽度为0.1-10μm。

6.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述环形场板的每个凹部的最低点至凸部的最高点的距离为0.01-1μm。

7.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述环形场板相邻两个凸部最高点之间的距离为0.01-10μm。

8.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述环形场板的任一个凹部向外延层的投影至少部分的与所述场限环相重合。

9.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述场限环通过外延再生长形成。

10.根据权利要求1所述的功率二极管器件，其特征在于：所述外延层包括层叠设置的第一GaN层以及第二GaN层，所述第一GaN层与缓冲层相邻，所述第二GaN层与环形场板相邻，所述第一GaN层为n++型GaN，所述第二GaN层为n-型GaN或i-GaN，所述场限环为P-GaN，所述阴极与所述第一GaN层相电连。

11.一种如权利要求1所述的功率二极管器件的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

A）制备衬底与缓冲层，使用金属有机源化学气相沉积系统在缓冲层上外延生长形成外延层；

B）通过半导体微加工工艺在外延层表面形成掩膜，采用干法刻蚀方法开设多个自掩膜表面向外延层延伸的环形槽，该环形槽至少部分的位于外延层内，

C) 使用金属有机源化学气相沉积系统选择性的在环形槽中外延生长形成场限环；

D）采用等离子体增强化学气相沉积方法覆盖绝缘介质制作环形场板；

E）在环形场板上覆盖金属层以形成肖特基结制作阳极；

F）采用半导体微加工方法，将外延层与阴极相电连制作阳极。