[发明专利]一种外延层变掺杂浓度的碳化硅二极管及其制备方法有效
| 申请号： | 201711155475.8 | 申请日： | 2017-11-20 |
| 公开（公告）号： | CN108565294B | 公开（公告）日： | 2021-01-19 |
| 发明（设计）人： | 杨同同;柏松 | 申请（专利权）人： | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 |
| 主分类号： | H01L29/872 | 分类号： | H01L29/872;H01L29/16;H01L29/06;H01L21/329 |
| 代理公司： | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 常虹 |
| 地址： | 210016 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 外延 掺杂 浓度 碳化硅 二极管 及其 制备 方法 | ||
1.一种外延层变掺杂浓度的碳化硅二极管，包括碳化硅衬底、位于所述碳化硅衬底一侧的阴极、位于所述碳化硅衬底背离所述阴极一侧的碳化硅外延层、位于所述碳化硅外延层表面的阳极，其特征在于，所述碳化硅衬底的掺杂浓度高于所述碳化硅外延层的掺杂浓度，所述碳化硅外延层的掺杂浓度按下式变化掺杂：
其中Nd为外延层的掺杂浓度，ε为碳化硅材料的介电常数，EC为碳化硅材料的临界击穿电场，q为单位电子电荷，Vbd为击穿电压，t为距离器件表面的深度与外延层厚度的比值。
2.根据权利要求1所述的外延层变掺杂浓度的碳化硅二极管，其特征在于，所述碳化硅衬底的导电掺杂类型与碳化硅外延层的导电掺杂类型同为第一导电类型，所述第一导电类型为n型或p型。
3.根据权利要求1所述的外延层变掺杂浓度的碳化硅二极管，其特征在于，所述碳化硅衬底的掺杂浓度为1e18～6e19cm-3。
4.一种外延层变掺杂浓度的碳化硅二极管制备方法，包括如下步骤：
提供导电掺杂类型为第一导电类型的碳化硅衬底；
在所述碳化硅衬底一侧生长外延层；
在所述碳化硅外延层表面形成所述二极管的阳极；
在所述碳化硅衬底背离所述外延层一侧形成所述二极管的阴极；
其特征在于，所述碳化硅衬底的掺杂浓度高于所述碳化硅外延层的掺杂浓度，所述碳化硅外延层的掺杂浓度按下式变化掺杂：
其中Nd为外延层的掺杂浓度，ε为碳化硅材料的介电常数，EC为碳化硅材料的临界击穿电场，q为单位电子电荷，Vbd为击穿电压，t为距离器件表面的深度与外延层厚度的比值。
5.根据权利要求4所述的外延层变掺杂浓度的碳化硅二极管制备方法，其特征在于，所述碳化硅外延层的导电掺杂类型与所述碳化硅衬底的导电掺杂类型同为第一导电类型，所述第一导电类型为n型或p型。
6.根据权利要求4所述的外延层变掺杂浓度的碳化硅二极管制备方法，其特征在于，所述碳化硅衬底的掺杂浓度为1e18～6e19cm-3。
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