[发明专利]一种PIN二极管器件结构及其制备方法

权利要求书

1.一种PIN二极管器件结构，其特征为该二极管器件结构包括以下两种：

第一种，二极管器件结构沿着外延生长方向依次包括：P-型欧姆电极、P-型重掺杂半导体传输层、N-型插入层、N-型本征层、N-型重掺杂半导体传输层和N-型欧姆电极；

或者，第二种，二极管器件结构沿着外延生长方向依次包括：N-型欧姆电极、N-型重掺杂半导体传输层、N-型本征层、N-型插入层、P-型重掺杂半导体传输层以及P-型欧姆电极。

2.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构，其特征为所述P-型重掺杂半导体传输层的材质为GaN，厚度为10nm～10μm。

3.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构，其特征为所述N-型插入层的材质为Al_xGa_1-xN，其中，应保证各组分系数0≤x≤1,厚度为1nm～1μm。

4.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构，其特征为所述N-型本征层的材质为GaN，厚度为10nm～10μm。

5.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构，其特征为所述N-型重掺杂半导体传输层的材质为GaN，厚度为10nm～10μm。

6.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构，其特征为所述P型欧姆电极的材质为Ni/Au、Cr/Au、Pt/Au或Ni/Al，厚度为200nm～3μm。

7.如权利要求1所述的PIN二极管器件结构，其特征为所述N型欧姆电极的材质为Al/Au或Cr/Au，厚度为200nm～3μm。

8.如权利要求1所述的第一种PIN二极管器件结构的制备方法，其特征为第一种结构的制备包括如下步骤：

第一步，在MOCVD(即金属有机化合物化学气相沉淀)或者MBE(分子束外延)反应炉中，将衬底进行烘烤，去除表面的异物；

第二步，在第一步处理后的衬底表面上外延生长缓冲层；

第三步，在第二步得到的缓冲层外延生长厚度为P-型重掺杂半导体传输层；

第四步，在第三步中得到的P-型重掺杂半导体传输层上外延生长N-型插入层；

第五步，在第三步中得到的N-型插入层上外延生长厚度为N-型本征层,再生长N-型重掺杂半导体传输层；

第六步，通过衬底去除工艺去除衬底、外延缓冲层及其表征；

第七步，在N-型重掺杂半导体传输层上蒸镀并光刻制作出N-型欧姆电极，再在P-型重掺杂半导体传输层上蒸镀并光刻制作出P-型欧姆电极；

由此制得本发明的利用极化效应的PIN二极管器件；

或者，所述的第二种PIN二极管器件结构的制备方法，包括如下步骤：

第一步，在MOCVD(即金属有机化合物化学气相沉淀)或者MBE(分子束外延)反应炉中，对衬底进行烘烤，将衬底表面的异物清除；

第二步，在第一步处理后的衬底表面上外延生长缓冲层；

第三步，在第二步得到的缓冲层上外延生长N-型重掺杂半导体传输层；

第四步，在第三步中得到的N-型重掺杂半导体传输层上外延生长N-型本征层；

第五步，在第四步中得到的N-型本征层上外延生长N-型插入层；再继续生长P-型重掺杂半导体传输层；

第六步，通过衬底去除工艺去除的衬底、外延缓冲层及其表征；

第七步，在N-型重掺杂半导体传输层上蒸镀并光刻制作出N-型欧姆电极，在P-型重掺杂半导体传输层上蒸镀并光刻制作出P-型欧姆电极；

由此制得本发明的利用极化效应的PIN二极管器件。