[发明专利]一种二极管及其制造方法

说明书

本公开内容提供一种二极管及其制造方法。所述二极管包括衬底；在所述衬底上形成的第一半导体层；在所述第一半导体层上形成的第二半导体层；生成二维电荷载流子气的一界面；与所述二维电荷载流子气极性相反的第三半导体层；进行电气连接的第一电极和第二电极。所述二极管结构实现了具有低导通电阻、高耐压等优异特性。

技术领域

本公开内容涉及半导体器件，具体而言，涉及一种二极管及其制造方法。

背景技术

二极管在半导体器件中有着重要的应用，例如其常用作开关和整流器等等，现有的技术中常见的二极管主要是基于PN结或肖特基结的二极管。对于PN结二极管而言，P型或N型半导体的迁移率由于受到掺杂离子的散射作用而降低，导致导通电阻的增加，进而对PN二极管的应用造成了很大限制；而对于肖特基结的二极管而言，则存在反向偏压较低、漏电流较大的问题。

为了解决现有的二极管存在的问题，本公开旨在提供一种新型的二极管结构，其通过综合考虑上述二极管类型的特点，解决或改善上述技术问题，实现了具有低导通电阻、高耐压等优异特性的二极管结构。

发明内容

在下文中将给出关于本公开内容的简要概述，以便提供关于本公开内容某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开内容的穷举性概述。它并不是意图确定本公开内容的关键或重要部分，也不是意图限定本公开内容的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本公开内容的一方面，提供了一种二极管，其包括：衬底；在所述衬底上形成的第一半导体层；在所述第一半导体层上形成的第二半导体层；生成二维电荷载流子气的一界面；衬底上形成的与所述二维电荷载流子气极性相反的第三半导体层；与二维电荷载流子气形成欧姆接触的第一电极，与所述第三半导体层形成欧姆接触或肖特基接触的第二电极，或者与所述第二半导体层形成肖特基接触的第二电极。

进一步的，其中：第一半导体层与所述第二半导体层之间的界面处形成二维电荷载流子气；在第一半导体层中形成的第三半导体层。

进一步的，其中所述第三半导体层可以直接接触所述第一半导体层的第一表面；或者所述第三半导体层与所述第一半导体层的第一表面间隔一厚度。

进一步的，其中在所述第一半导体层第一表面上形成的第三半导体材料层。

进一步的，其中在除所述第三半导体层外的所述第三半导体材料层中具有改变其局部性质的改性杂质离子。

进一步的，其中当所述第三半导体层为P-型半导体层时，所述改性杂质离子为Si或Ge；当所述第三半导体层N-型半导体层时，所述杂质离子为Mg。

进一步的，其中通过掺杂的N或Ar离子在所述第三半导体层周围形成共面的高阻或绝缘的区域。

进一步的，其中所述第三半导体层与所述第一半导体层共面形成。

进一步的，其中所述第三半导体层围绕所述第一半导体层的侧表面。

进一步的，其中所述第三半导体层被第一绝缘层围绕。

进一步的，其中在所述第三半导体层上和/或第一半导体层上形成第四半导体层，所述第四半导体层与所述第二半导体层之间的界面处形成二维电荷载流子气。

进一步的，其中二极管不加偏压的时候，第三半导体层与所述第二半导体层之间的区域存在二维电荷载流子气；或者，二极管不加偏压的时候，第三半导体层与所述第二半导体层之间的区域不存在二维电荷载流子气，但在二极管正偏的时候，所述区域存在二维电荷载流子气。

进一步的，其中通过对第三半导体层掺杂浓度的调整使得所述第三半导体层与所述二维电荷载流子气在投影上的接触长度大于0.1微米。

进一步的，其中在所述衬底和所述第一半导体层之间具有一成核层。