[发明专利]一种p-GaN欧姆接触电极及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种p‑GaN欧姆接触电极的制备方法，包括以下步骤：提供GaN基外延片，所述GaN基外延片的最上层为p型GaN层，对所述p型GaN层进行激活处理，得到第一GaN基外延片；在所述第一GaN基外延片的p型GaN层上刻蚀，制备出欧姆接触区域，得到第二GaN基外延片；利用热磷酸溶液对所述第二GaN基外延片进行湿法腐蚀处理，清洗后得到第三GaN基外延片；在所述第三GaN基外延片的欧姆接触区域积淀金属，并通过退火工艺对金属进行合金处理，完成p‑GaN欧姆接触电极的制备。本发明能够明显提高p‑GaN材料的欧姆接触性能。

技术领域

本发明涉及半导体材料与器件技术领域，尤其涉及一种p-GaN欧姆接触电极及其制备方法与应用

背景技术

GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。虽然GaN基器件在近年来取得了相当大的进展，但是其较难实现低阻的p型GaN欧姆接触，使得GaN基高温大功率器件的研制一直受到限制。

实现p-GaN欧姆接触的难点有以下几个方面：

(1)p-GaN载流子浓度不高；(2)缺少一种合适的接触金属，另外金属化工艺条件也会影响p-GaN接触电阻；(3)GaN表面具有化学活性，容易吸收氧原子，从而在表面形成一氧化层。(4)在刻蚀后的表面制作欧姆接触，特性会变差。刻蚀造成的损伤导致N空位形成，p型欧姆接触更加困难。想要获得高质量的p型欧姆接触，就要解决上述的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种p-GaN欧姆接触电极的制备方法，其能提高p-GaN材料的欧姆接触性能。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种p-GaN欧姆接触电极，其具有良好的欧姆接触特性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种p-GaN欧姆接触电极的制备方法，包括以下步骤：

提供GaN基外延片，所述GaN基外延片的最上层为p型GaN层，对所述p型GaN层进行激活处理，得到第一GaN基外延片；

在所述第一GaN基外延片的p型GaN层上刻蚀，制备出欧姆接触区域，得到第二GaN基外延片；

利用热磷酸溶液对所述第二GaN基外延片进行湿法腐蚀处理，清洗后得到第三GaN基外延片；

在所述第三GaN基外延片的欧姆接触区域积淀金属，并通过退火工艺对金属进行合金处理，完成p-GaN欧姆接触电极的制备。

为了解决上述技术问题，本发明提供了另一种p-GaN欧姆接触电极的制备方法，包括以下步骤：

提供GaN基外延片，所述GaN基外延片的最上层为p型GaN层，对所述p型GaN层进行激活处理，得到GaN基外延片A；

利用热磷酸溶液对所述GaN基外延片A进行湿法腐蚀处理，清洗后得到GaN基外延片B；

在所述GaN基外延片B的p型GaN层上光刻，制备出欧姆接触区域，得到GaN基外延片C；

在所述GaN基外延片C的欧姆接触区域积淀金属，并通过退火工艺对金属进行合金处理，完成p-GaN欧姆接触电极的制备。

在一种实施方式中，利用热磷酸溶液进行湿法腐蚀处理过程中，腐蚀时间为2-6h，溶液温度为60-100℃。

优选地，利用热磷酸溶液进行湿法腐蚀处理过程中，腐蚀时间为3-4h，溶液温度为70-90℃。