[发明专利]场效应二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种场效应二极管，其特征在于，所述场效应二极管包括：

基片；

位于所述基片上的成核层；

位于所述成核层上的缓冲层；

位于所述缓冲层上的背势垒层；

位于所述背势垒层上的沟道层；

位于所述沟道层上的第一势垒层；

位于所述第一势垒层上的第二势垒层，所述第二势垒层上形成有凹槽；

位于所述第二势垒层上的阳极和阴极，所述阴极为欧姆接触电极，所述阳极为复合结构，阳极由欧姆接触电极、以及位于所述凹槽中且与欧姆接触电极相短接的肖特基电极组成。

2.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述背势垒层、第一势垒层和第二势垒层的材料为AlGaN，沟道层的材料为GaN，所述背势垒层和第一势垒层中的Al组分含量相等或相差不超过5％，所述第二势垒层中的Al组分含量高于背势垒层和第一势垒层的Al组分含量。

3.根据权利要求2所述的场效应二极管，其特征在于，所述背势垒层中Al组分含量为10％-15％，第一势垒层中Al组分含量为10％-15％，第二势垒层中Al组分含量为20％-40％。

4.根据权利要求2所述的场效应二极管，其特征在于，所述缓冲层厚度为1-3.5μm，背势垒层厚度为50-100nm，沟道层厚度为15-35nm，第一势垒层厚度为15-45nm，第二势垒层的厚度为25-40nm。

5.根据权利要求2所述的场效应二极管，其特征在于，所述第一势垒层与第二势垒层界面处存在二维电子气，且肖特基电极凹槽下对应的第一势垒层与第二势垒层界面区域处不存在二维电子气。

6.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述凹槽的侧壁具有斜度。

7.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述凹槽的深度等于第二势垒层的厚度。

8.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述第二势垒层上设有钝化层。

9.根据权利要求8所述的场效应二极管，其特征在于，所述钝化层为氮化硅、氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化铪或有机聚合物中的一种或多种的组合。

10.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述第一势垒层和第二势垒层之间包括刻蚀停止层，所述刻蚀停止层的刻蚀速率低于第一势垒层的刻蚀速率。

11.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述第二势垒层和部分肖特基电极上形成有绝缘层，所述阳极上形成有覆盖部分绝缘层的场板。

12.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述肖特基电极和第二势垒层之间在凹槽内和部分第二势垒层表面形成有绝缘介质层。

13.根据权利要求1所述的场效应二极管，其特征在于，所述场效应二极管包括：基片、成核层、缓冲层、沟道层、第一势垒层、第二势垒层、阳极和阴极，所述缓冲层具有背势垒层的作用。

14.一种如权利要求1所述的场效应二极管的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一基片；

在所述基片上形成成核层；

在所述成核层上形成缓冲层；

在所述缓冲层上形成背势垒层；

在所述背势垒层上形成沟道层；

在所述沟道层上形成第一势垒层；

在所述第一势垒层上形成第二势垒层，并在所述第二势垒层上刻蚀形成凹槽；

在所述第二势垒层上形成阳极和阴极，所述阴极为欧姆接触电极，所述阳极为复合结构，阳极由欧姆接触电极、以及位于所述凹槽中且与欧姆接触电极相短接的肖特基电极组成。