[发明专利]一种具有极化p型掺杂的[0001]晶向的铝镓氮场环终端的肖特基势垒二极管结构

权利要求书

1.一种具有极化p型掺杂的[0001]晶向的铝镓氮场环终端的肖特基势垒二极管结构，其特征为该器件结构沿外延生长方向依次包括：欧姆接触电极、N⁺衬底、N^-漂移层；N^-漂移层上分布有2～10个半径不同的同心Al_x→0Ga_1-x→1N场环；最外侧Al_x→0Ga_1-x→1N场环的內缘以及里侧Al_x→0Ga_1-x→1N场环上覆盖有欧姆接触电极，欧姆接触电极上以及Al_x→0Ga_1-x→1N场环之间的沟槽内为肖特基电极。

2.如权利要求1所述的具有极化p型掺杂的[0001]晶向的铝镓氮场环终端的肖特基势垒二极管结构，其特征为所述的Al_x→0Ga_1-x→1N场环投影面积占全部N^-漂移层面积的55％～90％；最外侧的Al_x→0Ga_1-x→1N场环上的欧姆接触电极只部分覆盖于內缘，覆盖面积占最外侧的Al_x→0Ga_1-x→1N场环上表面的50％～80％。

3.如权利要求1所述的具有极化p型掺杂的[0001]晶向的铝镓氮场环终端的肖特基势垒二极管结构，其特征为最外侧Al_x→0Ga_1-x→1N场环的宽度为内部的Al_x→0Ga_1-x→1N场环的宽度的110％～195％。

4.如权利要求1所述的具有极化p型掺杂的[0001]晶向的铝镓氮场环终端的肖特基势垒二极管结构，其特征为所述的衬底材料为Si、SiC、GaN或Ga₂O₃，掺杂浓度为1.0×10¹⁸cm^-3～5.0×10¹⁹cm^-3；

所述的N^-漂移层材料为Si、SiC、GaN或Ga₂O₃，材料厚度为1.0μm～15μm，Si掺杂浓度为1.0×10¹⁵cm^-3～8.0×10¹⁶cm^-3；

所述的欧姆接触金属为Ti/Au、Ti/Al/Au、Ti/Al/Ti/Au或Ti/Al/Ni/Au；

所述的N^-漂移层上的肖特基接触金属104为Ni/Au；

所述的Al_x→0Ga_1-x→1N层上的欧姆接触电极为Ni/Au。

5.如权利要求1所述的具有极化p型掺杂的[0001]晶向的铝镓氮场环终端的肖特基势垒二极管结构，其特征为所述的Al_x→0Ga_1-x→1N层中，Al的组份是沿[0001]晶向上连续渐变减小，且Al组份x的值的范围是：Al_x→yGa_1-x→1-yN,0x≤1，0≤yx。

6.如权利要求1所述的具有极化p型掺杂的[0001]晶向的铝镓氮场环终端的肖特基势垒二极管结构，其特征为所述的Al_x→0Ga_1-x→1N层的材料厚度为0.05μm～2μm；铝组分渐变减小的Al_x→0Ga_1-x→1N层由于极化效应形成的具有负电特性的极化体电荷，极化体电荷密度为1.0×10¹⁷cm^-3～1.0×10¹⁹cm^-3。