[发明专利]基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件有效
| 申请号： | 201910487615.4 | 申请日： | 2019-06-05 |
| 公开（公告）号： | CN110364574B | 公开（公告）日： | 2020-08-07 |
| 发明（设计）人： | 王冲;刘凯;马晓华;郑雪峰;何云龙;郝跃 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/872 | 分类号： | H01L29/872;H01L29/40;H01L29/205;H01L29/20;H01L21/329 |
| 代理公司： | 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 | 代理人： | 张捷 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 gan 金属环 algan 异质结肖特基 二极管 器件 | ||
1.一种基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件，其特征在于，包括衬底(101)、依次设置在所述衬底(101)上的GaN缓冲层(102)和沟道层(103)、AlGaN势垒层(104)和钝化层(110)，其中，
所述AlGaN势垒层(104)上表面的相对两侧分别设置有阳极(105)和阴极(106)，所述阳极(105)与所述阴极(106)之间的所述AlGaN势垒层(104)上设置有至少一个组合结构，所述组合结构包括第一P型GaN帽层(107)、第二P型GaN帽层(108)和浮空金属环(109)；
所述第一P型GaN帽层(107)和第二P型GaN帽层(108)间隔设置在所述AlGaN势垒层(104)上，所述浮空金属环(109)覆盖在所述第一P型GaN帽层(107)和第二P型GaN帽层(108)的上表面以及所述第一P型GaN帽层(107)和第二P型GaN帽层(108)之间的所述AlGaN势垒层(104)上；
所述AlGaN势垒层(104)的未被所述组合结构覆盖的剩余部分以及所述浮空金属环(109)的上表面均由所述钝化层(110)覆盖；
所述浮空金属环(109)在所述第二P型GaN帽层(108)上方伸出所述第二P型GaN帽层(108)的上表面，形成场板结构(1091)，所述场板结构(1091)朝向所述阴极(106)延伸并与相邻所述组合结构或所述阴极(106)间隔。
2.根据权利要求1所述的基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件，其特征在于，同一组合结构中的所述第一P型GaN帽层(107)与第二P型GaN帽层(108)的间距在0.1-0.5μm之间。
3.根据权利要求1所述的基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件，其特征在于，所述阳极(105)和所述阴极(106)之间的所述AlGaN势垒层(104)上设置有一个所述组合结构，其中，
所述第一P型GaN帽层(107)位于靠近所述阳极(105)的一侧且与所述阳极(105)间隔开；所述第二P型GaN帽层(108)位于靠近所述阴极(106)的一侧且与所述阴极(106)间隔开。
4.根据权利要求3所述的基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件，其特征在于，所述第二P型GaN帽层(108)与所述阴极(106)的间距大于所述阳极(105)与所述阴极(106)的间距的一半。
5.根据权利要求1所述的基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件，其特征在于，所述阳极(105)和所述阴极(106)之间的所述AlGaN势垒层(104)上设置有多个所述组合结构，其中，
沿自所述阳极(105)至所述阴极(106)的方向，第一个所述组合结构的所述第一P型GaN帽层(107)位于靠近所述阳极(105)的一侧且与所述阳极(105)间隔开；最后一个所述组合结构的第二P型GaN帽层(108)位于靠近所述阴极(106)的一侧且与所述阴极(106)间隔开。
6.根据权利要求5所述的基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件，其特征在于，最后一个所述组合结构的第二P型GaN帽层(108)与所述阴极(106)的间距大于所述阳极(105)与所述阴极(106)的间距的一半。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于P-GaN帽层和浮空金属环的AlGaN/GaN异质结肖特基二极管器件，其特征在于，所述第一P型GaN帽层(107)和第二P型GaN帽层(108)的掺杂浓度均为1×1016cm-3-1×1017cm-3。
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