[发明专利]一种叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器及制法

权利要求书

1.一种叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器，其特征在于，包括依次设置的衬底层(1)、缓冲层(2)、n⁺-GaN层(3)、叉指结构和连接部；所述叉指结构包含n^--GaN层(4)、欧姆电极(6)和肖特基电极(7)；且通过对n^--GaN层(4)、n⁺-GaN层(3)和缓冲层(2)进行刻蚀并实现器件隔离，形成两个隔离器件；所述叉指结构之间通过所述连接部进行连接；所述连接的方式包括串联，且所述串联为不同隔离器件之间的连接。

2.根据权利要求1所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器，其特征在于，所述连接部包含Pad电极(8)和空气桥电极(9)。

3.根据权利要求2所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器，其特征在于，还包括介质层(5)，所述介质层(5)设置于所述n^--GaN层(4)与所述肖特基电极(7)之间。

4.根据权利要求3所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器，其特征在于，所述叉指结构之间通过串联及并联进行连接；且同一个隔离器件上的不同叉指结构之间进行并联连接，不同隔离器件上的叉指结构之间进行串联连接。

5.权利要求4所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：采用金属有机化学气相沉积法在衬底层(1)表面依次形成缓冲层(2)、n⁺-GaN层(3)和n^--GaN层(4)，得传感器中间体a；

S2：采用光刻显影技术和干法刻蚀技术对传感器中间体a的n^--GaN层(4)进行刻蚀并形成平台，得传感器中间体b；

S3：采用干法刻蚀技术对传感器中间体b的n⁺-GaN层(3)、缓冲层(2)、n^--GaN层(4)进行刻蚀并实现器件隔离，得传感器中间体c；

S4：采用气相外延技术使传感器中间体c形成介质层(5)，并通过光刻显影技术和湿法刻蚀技术实现介质层图形，得传感器中间体d；

S5：采用磁控溅射法于传感器中间体d表面依次形成钛/铝/钛/金金属层，然后采用剥离方法将欲形成欧姆电极区域外的金属剥离，再于氮气气氛中进行退火处理，形成欧姆电极(6)，得传感器中间体e；

S6：采用反应性磁控溅射法在传感器中间体e的n^--GaN层(4)形成肖特基电极(7)，得传感器中间体f；

S7：采用反应性磁控溅射法和电镀方法在传感器中间体f的Pad区域和空气桥区域形成Pad电极(8)和空气桥电极(9)，即得叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器。

6.根据权利要求5所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器的制备方法，其特征在于，步骤S1中，n⁺-GaN层(3)的掺杂浓度为10¹⁸～10¹⁹cm^-3；n^--GaN层(4)的掺杂浓度为5.0×10¹⁵～6.0×10¹⁷cm^-3。

7.根据权利要求5所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述介质层(5)厚度为100～120nm，材料为SiN；所述湿法刻蚀采用15wt.％的HF溶液。

8.根据权利要求5所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器的制备方法，其特征在于，步骤S6中，所述反应性磁控溅射法采用的溅射靶为钛靶；所述反应性磁控溅射法是在氩气气氛中充入氮气后进行的。

9.根据权利要求5所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器的制备方法，其特征在于，步骤S6中，所述肖特基电极(7)的材料为氮化钛。

10.根据权利要求5所述叉指结构集成的肖特基势垒二极管温度传感器的制备方法，其特征在于，步骤S7中，所述电镀采用金溶液，电极厚度为1～2μm。