[发明专利]肖特基势垒二极管

说明书

本发明提供一种难以产生电场集中引起的绝缘破坏的肖特基势垒二极管，具备：由氧化镓构成的半导体基板(20)、设置于半导体基板(20)上的由氧化镓构成的漂移层(30)、与漂移层30肖特基接触的阳极电极(40)、与半导体基板(20)欧姆接触的阴极电极(50)。漂移层(30)具有在俯视时包围阳极电极(40)的外周沟道(10)，外周沟道(10)利用漂移层(30)的逆导电型的半导体材料(11)而埋入。这样，如果设置利用漂移层(30)的逆导电型的半导体材料(11)埋入的外周沟道(10)，则电场由于外周沟道(10)的存在而被分散。由此，能够缓和阳极电极(40)的角部的电场集中，因此，难以产生绝缘破坏。

技术领域

本发明涉及肖特基势垒二极管，特别是涉及使用了氧化镓的肖特基势垒二极管。

背景技术

肖特基势垒二极管是通过利用了金属和半导体的接合而产生的肖特基势垒的整流元件，与具有PN结的通常的二极管相比，具有正向电压低，并且开关速度快的特征。因此，肖特基势垒二极管被用作为功率器件用的开关元件。

在将肖特基势垒二极管用作为功率器件用的开关元件的情况下，由于需要确保足够的反向耐压，因此，取代硅(Si)而使用带隙大的碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga₂O₃)等。其中，由于氧化镓的带隙为非常大的4.8～4.9eV，其绝缘破坏电场也为较大的7～8MV/cm，因此，使用氧化镓的肖特基势垒二极管非常有望被用于功率器件用的开关元件。使用了氧化镓的肖特基势垒二极管的例子记载于专利文献1及2中。

专利文献2中记载的肖特基势垒二极管具有在俯视时设置于与阳极电极重叠的位置的多个沟道，并且以绝缘膜覆盖沟道的内壁的结构。根据这种结构，由于当施加反向电压时，位于沟道之间的台面区域成为耗尽层，因此漂移层的通道区域被夹断。由此，可以大幅抑制在施加反向电压的情况下的泄漏电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-045969号公报

专利文献2：日本特开2017-199869号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1及2中记载的肖特基势垒二极管中，电场集中于阳极电极的端部，因此，当施加高电压时，在该部分中引起绝缘破坏。例如，在专利文献2中记载的肖特基势垒二极管中，电场集中于位于端部的沟道的边缘部分。

因此，本发明的目的在于，提供一种使用了氧化镓的肖特基势垒二极管，该肖特基势垒二极管难以产生电场集中引起的绝缘破坏。

用于解决课题的方案

本发明提供一种肖特基势垒二极管，其特征在于，具备：半导体基板，其由氧化镓构成；漂移层，其设置于半导体基板上且由氧化镓构成；阳极电极，其与漂移层肖特基接触；阴极电极，其与半导体基板欧姆接触，漂移层具有在俯视时包围阳极电极的外周沟道，外周沟道利用漂移层的逆导电型的半导体材料而埋入。

根据本发明，在漂移层设置有外周沟道，因此，电场由于外周沟道的存在而被分散。而且，外周沟道利用漂移层的逆导电型的半导体材料而埋入，因此，由于外周沟道内的半导体材料和漂移层的电势差，耗尽层在外周沟道的周围扩展。由此，阳极电极的角部的电场集中被缓和，因此，难以产生绝缘破坏。

本发明中，漂移层也可以还具有多个中心沟道，其设置于在俯视时与阳极电极重叠的位置。在该情况下，多个中心沟道的内壁也可以被绝缘膜覆盖。据此，当施加反向电压时，位于中心沟道间的台面区域成为耗尽层，漂移层的通道区域被夹断，因此，能够大幅抑制施加反向电压的情况的泄漏电流。