[发明专利]基于氧化镓的结势垒肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化镓的结势垒肖特基二极管，包括：

衬底(100)，由氧化镓材料制备；

上漂移层(201)，形成于衬底的上侧，由氧化镓材料制备；

n型掺杂区(211)，经由所述上漂移层(201)的氧化镓材料进行n型离子轻掺杂后获得；

p-n结势垒(210)，形成于上漂移层(201)中，包含所述n型掺杂区(211)和p+离子掺杂区(212)，该p+离子掺杂区(212)是将p+离子注入所述n型掺杂区(211)而得到的；

下漂移层(202)，形成于衬底的下侧，由氧化镓材料制备；

n型掺杂区(221)，经由所述下漂移层(202)的氧化镓材料进行n型离子重掺杂后获得；

肖特基接触电极(300)，与所述上漂移层(201)上表面的一部分相接触；

氧化层(500)，形成于所述上漂移层(201)上表面，部分与肖特基接触电极(300)的外侧相切；以及

金属欧姆接触电极(400)，与所述下漂移层(202)下表面接触。

2.根据权利要求1所述的结势垒肖特基二极管，其中，

所述衬底(100)的材料为n型离子重掺杂的氧化镓材料，其掺杂浓度不小于1×10¹⁸/cm；

所述n型掺杂区(211)的掺杂浓度介于1×10¹⁶/cm³～1×10¹⁷/cm³之间；

所述p+离子掺杂区(212)的p+离子掺杂浓度介于1×10¹⁸/cm³～1×10²⁰/cm³之间；

所述n型掺杂区(221)的掺杂浓度不小于1×10¹⁸/cm³。

3.根据权利要求1所述的结势垒肖特基二极管，其中，所述肖特基接触电极(300)包括：

肖特基接触金属层(301)，与上漂移层(201)接触；

粘附层(302)，形成于肖特基接触金属层(301)之上；以及

阳极金属触点层(303)，形成于粘附层(302)之上。

4.根据权利要求3所述的结势垒肖特基二极管，

所述肖特基接触金属层(301)选用Pt；和/或

所述粘附层(302)选用Ti；和/或

阳极金属触点层(303)选用Au。

5.根据权利要求1所述的结势垒肖特基二极管，其中，所述金属欧姆接触电极(400)包括：

欧姆接触电极(401)，与下漂移层(202)接触；以及

背侧金属触点层(402)，与欧姆接触电极(401)接触。

6.根据权利要求5所述的结势垒肖特基二极管，其中，

所述欧姆接触电极(401)选用Ti；和/或

所述背侧金属触点层(402)选用Au。

7.根据权利要求1-6任一项所述的结势垒肖特基二极管，其中，

所述上漂移层(201)和下漂移层(202)的厚度均介于5μm～10μm之间；

所述氧化层(500)选用禁带宽度大于氧化镓的材料；其厚度介于200nm～400nm之间。

8.一种基于氧化镓的结势垒肖特基二极管的制备方法，包括：

在氧化镓衬底(100)的上侧外延生长氧化镓薄膜，形成上漂移层(201)，下侧外延生长氧化镓薄膜，形成下漂移层(202)；生长过程中利用高温扩散或调控氧空位的方式制作n型掺杂区(211)和n型掺杂区(221)；

在上漂移层(201)中制作p-n结势垒(210)；

制作金属欧姆接触电极(400)；以及

沉积氧化层(500)，制作肖特基接触电极(300)。