[发明专利]AlN上的欧姆接触电极结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种在AlN上形成的欧姆接触电极结构及其制作方法。在一些实施方案中，一种在AlN上制作欧姆接触电极结构的方法包括：在的AlN基材上形成金属电极结构，获得AlN/金属接触结构；以及，直接将所述AlN/金属接触结构置入保护性气氛中进行高温退火，从而使金属电极结构与AlN基材之间形成欧姆接触。与现有技术相比，本发明采用在AlN上先蒸镀金属电极结构然后再进行高温退火，即可在AlN上形成欧姆接触，工艺简单，成本低廉，易于规模化实施。

技术领域

本发明具体涉及一种在AlN上形成欧姆接触的方法及由此形成的欧姆接触电极结构。

背景技术

欧姆接触是指金属与半导体的接触，而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻，使得组件操作时，大部分的电压降在活动区而不在接触面。欧姆接触在半导体与外部电路的信号传输上有很重要的作用，特别是接触的电阻相对于大功率器件必须忽略，因为电极上的压降会增加消耗功率，从而降低系统的效率。故而，欧姆接触是实现高质量器件的基础。要获得低阻欧姆接触，必须有低的接触势垒高度、高的掺杂浓度，或两者兼有。一般情况下，在半导体上制备欧姆接触都需要蒸镀合适的金属结构，然后经过退火降低接触电阻，从而形成良好的欧姆接触。

AlN是典型的Ⅲ-Ⅴ族宽禁带半导体材料，其禁带宽度约为6.2e V，属于直接带隙半导体。由于AlN具有很多优异的物理性能，如高的击穿场强、高热导率、优异化学性质和热稳定性等，因此可用于集成电路和电子器件的封装、绝缘材料和介质隔离，尤其在高温大功率器件中具有潜在的应用前景。近年来AlN基器件的研究取得了很大的进展，但仍面临许多难题，其中获得良好欧姆接触是制备高性能AlN基器件的关键问题之一，特别是大工作电流密度的半导体激光器及高温大功率器件更需要良好的欧姆接触。

然而，AlN是近乎绝缘的半导体材料，且带隙过宽，所以至今尚鲜有在AlN上成功制备欧姆接触的报道，而这也是业界一直渴望解决的难题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种在AlN上形成的欧姆接触电极结构及其制作方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种在AlN上制作欧姆接触电极结构的方法，其包括：

在AlN基材上形成金属电极结构，获得AlN/金属接触结构；

以及，直接将所述AlN/金属接触结构置入保护性气氛中并在800～1000℃进行退火，从而使金属电极结构与AlN基材之间形成欧姆接触。

在一些实施方案中，所述的在AlN上制作欧姆接触电极结构的方法可以包括：通过蒸镀等方式在所述AlN基材上沉积形成金属电极结构。

在一些较为具体的实施方案中，所述的在AlN上制作欧姆接触电极结构的方法可以包括：

提供AlN基材；

在所述AlN基材上设置对应于所述金属电极结构的光刻胶掩膜图形；

在所述AlN基材上蒸镀形成金属电极结构，并除去余留光刻胶，获得所述AlN/金属接触结构；

将所述AlN/金属接触结构在保护性气氛中于800～950℃退火30～120s，从而使所述金属电极结构与AlN基材之间形成欧姆接触。

相应的，本发明实施例还提供了一种在AlN上形成的欧姆接触电极结构，其包括：AlN基材；以及，直接形成在所述AlN基材上的金属电极结构；并且所述金属电极结构与AlN基材之间形成欧姆接触。

进一步的，所述AlN基材可以选自生长在衬底上的AlN薄膜，特别是非故意掺杂的AlN薄膜材料。