[发明专利]一种复合终端结构的氮化镓二极管

权利要求书

1.一种复合终端结构的氮化镓二极管，包括i型GaN本征层和p型GaN接触层，其特征在于：复合终端结构的氮化镓二极管为准垂直p-i-n结构；p型GaN接触层与i型GaN本征层之间加了一层低掺杂的p型GaN过渡层。

2.如权利要求1所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：p型GaN过渡层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁷/cm^-3-1×10¹⁹/cm^-3之间；p型GaN过渡层的厚度为0.1-1μm。

3.如权利要求1或2所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：从下到上依次包括：蓝宝石、碳化硅或硅衬底、缓冲层、n型GaN接触层、i型GaN本征层、p型GaN过渡层和p+型GaN接触层，其中，i型GaN本征层、p型GaN过渡层以及p+型GaN接触层共同形成下大上小的台面状，i型GaN本征层的下表面面积小于n型GaN接触层的上表面面积，i型GaN本征层位于n型GaN接触层的中心位置；i型GaN本征层、p型GaN过渡层以及p+型GaN接触层的外围设有钝化层；p+型GaN接触层上设有上金属接触电极，n型GaN接触层上设有n型金属接触电极。

4.如权利要求3所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：台面状的倾角为5°-45°。

5.如权利要求3所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：上金属接触电极和n型金属接触电极的厚度均为0.1-10μm。

6.如权利要求3所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：n型GaN接触层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁷/cm^-3-1×10²⁰/cm^-3之间；i型GaN本征层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁴/cm^-3-1×10¹⁷/cm^-3之间；p+型GaN接触层的平均掺杂浓度大于p型GaN过渡层的平均掺杂浓度。

7.如权利要求3所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：p+型GaN接触层的厚度为0.01-3μm；i型GaN本征层的厚度为0.1-10μm；n型GaN接触层的厚度为0.1-10μm。

8.如权利要求3所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：钝化层所采用的材料的平均击穿场强均大于3MV/cm。

9.如权利要求3所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：钝化层所采用的材料为SiO₂、Si₃N₄、SiN_x、AlN、Al₂O₃、HfO₂或ZrO₂中的一种或二种以上任意配比的混合物。

10.如权利要求3所述的复合终端结构的氮化镓二极管，其特征在于：其制备方法为：在蓝宝石、碳化硅或硅衬底上依次外延生长缓冲层、n型GaN接触层、i型GaN本征层、p型GaN过渡层以及p+型GaN接触层；然后利用光刻胶回流和等离子体干法刻蚀方法由上至下形成小角度倾斜台面，刻蚀深度直至n型GaN接触层，并对刻蚀损伤修复，倾角角度介于5°-45°之间；最后完成二极管顶部和底部金属电极的制备，其中，顶部金属电极位于p+型GaN接触层的顶部，底部电极位于n型GaN接触层；金属电极的厚度为0.1-10μm，金属电极的材料为钛、铝、镍、金或铂中的至少一种。