[发明专利]基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，包括：n型氧化镓衬底(1)、n型氧化镓外延层(2)、p型金刚石结区(3)、阳极(4)、绝缘介质(5)和阴极(6)，其中，

所述阴极(6)、所述n型氧化镓衬底(1)、所述n型氧化镓外延层(2)依次层叠；

所述p型金刚石结区(3)分布在所述n型氧化镓外延层(2)的表层中，形成终端结构；

所述阳极(4)位于所述n型氧化镓外延层(2)上，且其两个端部分别与所述p型金刚石结区(3)部分交叠；

所述绝缘介质(5)位于所述n型氧化镓外延层(2)上，且与所述阳极(4)的两端相接触。

2.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，所述n型氧化镓衬底(1)的掺杂浓度为10¹⁸～10²⁰cm^-3，厚度为80～100μm。

3.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，所述n型氧化镓外延层(2)的掺杂离子包括Si离子、Sn离子中的一种或多种，掺杂浓度为10¹⁵～10¹⁶cm^-3，厚度为120～200μm。

4.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，所述p型金刚石结区(3)的掺杂元素包括硼，掺杂浓度为10¹⁸～10²⁰cm^-3，厚度为20～50μm。

5.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，所述p型金刚石结区(3)包括至少两个结区，所述至少两个结区分布在所述n型氧化镓外延层(2)的表层中，且所述阳极(4)的两端与所述结区部分交叠。

6.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，所述p型金刚石结区(3)包括第一结区(31)和第二结区(32)，其中，所述第一结区(31)位于所述n型氧化镓外延层(2)的表层中且与所述阳极(4)的一端部分交叠，所述第二结区(32)位于所述n型氧化镓外延层(2)的表层中且与所述阳极(4)的另一端部分交叠。

7.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，所述绝缘介质(5)的材料包括Si₃N₄、Al₂O₃、HfO₂、ZrO₂中的一种或多种，厚度为150～300nm。

8.根据权利要求1所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管，其特征在于，所述阳极(4)的材料包括Ni、Au、Pt、Al中的一种或多种，厚度为110～450nm；

所述阴极(6)的材料包括Ti、Au、Cr中的一种或多种，厚度为120～450nnm。

9.一种基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在基片的n型氧化镓外延层(2)的表层中制备p型金刚石结区(3)，形成JTE终端结构，其中，所述基片包括n型氧化镓衬底(1)和位于所述n型氧化镓衬底(1)上的所述n型氧化镓外延层(2)；

S2、在所述n型氧化镓外延层(2)和所述p型金刚石结区(3)上制备绝缘介质(5)；

S3、在所述n型氧化镓外延层(2)和所述p型金刚石结区(3)上制备阳极(4)，使得所述阳极(4)位于所述n型氧化镓外延层(2)上且位于所述绝缘介质(5)之间，所述阳极(4)的端部与所述p型金刚石结区(3)部分交叠；

S4、在所述n型氧化镓衬底(1)的底部制备阴极(6)。

10.根据权利要求9所述的基于n型氧化镓-p型金刚石的肖特基二极管的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11、在所述n型氧化镓外延层(2)上刻蚀形成结区凹槽(30)；

S12、在所述结区凹槽(30)中沉积p型金刚石，形成所述p型金刚石结区(3)。