[发明专利]一种肖特基二极管

说明书

本发明公开了一种肖特基二极管，包括从上往下依次设置的阳极区、漂移区、衬底区和阴极区，还包括场板区，场板区设置于阳极区中间，场板区被分割成栅结构，场板区和漂移区的材料均为α‑Ga₂O₃。本发明在阳极区中间增加栅结构的场板区，场板区和漂移区均采用α‑Ga₂O₃材料，栅结构的场板区能优化电流拥挤效应，改善电极与漂移区接触面处电场分布，提高了器件的击穿电压，基于α‑Ga₂O₃的漂移区，可采用增加厚度的方式抑制垂直泄漏电流，并且也能提高器件耐压，使器件最大击穿场强超过10MV/cm，解决目前功率二极管漏电流高，耐压偏低的问题。

技术领域

本发明涉及一种肖特基二极管，属于半导体器件领域。

背景技术

对肖特基二极管研究发现，器件的垂直泄漏电流限制了器件的耐压能力，缩短了工作寿命，使得实际参数和理论预期有较大差距。因此如何提升耐压范围、抑制垂直泄漏电流是目前研究的难点。

发明内容

本发明提供了一种肖特基二极管，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种肖特基二极管，包括从上往下依此次设置的阳极区、漂移区、衬底区和阴极区，还包括场板区，场板区设置于阳极区中间，场板区被分割成栅结构，场板区和漂移区的材料均为α-Ga₂O₃。

所述肖特基二极管的宽度为1～2μm。

阳极区的材料为Pt，厚度为0.5～1μm。

α-Ga₂O₃的带隙为5.3eV。

场板区的厚度为0.5～1μm，场板区的宽度为0.4～0.8μm，n型掺杂，掺杂浓度为4.4×10¹⁵～7.4×10¹⁵cm^-3。

漂移区为n型掺杂，掺杂浓度为4.4×10¹⁵～7.4×10¹⁵cm^-3，厚度范围为1～8μm。

衬底区的材料为GaN，厚度为1～2μm，n型掺杂，掺杂浓度为5×10¹⁸～1×10¹⁹cm^-3。

阴极区的材料为Pt，厚度为0.5～1μm。

本发明所达到的有益效果：本发明在阳极区中间增加栅结构的场板区，场板区和漂移区均采用α-Ga₂O₃材料，栅结构的场板区能优化电流拥挤效应，改善电极与漂移区接触面处电场分布，提高了器件的击穿电压，基于α-Ga₂O₃的漂移区，可采用增加厚度的方式抑制垂直泄漏电流，并且也能提高器件耐压。

附图说明

图1为场板区有分割的肖特基二极管的结构示意图；

图2为场板区无分割的肖特基二极管的结构示意图；

图3为不同漂移区厚度下的反向I-V特性；

图4为不同漂移区厚度下的击穿电压与平台宽度的对比；

图5为阳极电压-1000V下的最大电场与漂移区厚度的关系；

图6为肖特基二极管不同场板分割数量的水平电场；

图7为肖特基二极管不同场板分割数量的反向I-V特性；

图8为肖特基二极管不同场板宽度的水平电场；