[发明专利]基于自中心至四周渐变P型掺杂浓度的氧化镓pn二极管及制备方法

权利要求书

1.一种基于自中心至四周渐变P型掺杂浓度的氧化镓pn二极管，自下而上，包括：阴极欧姆金属(1)、氧化镓衬底(2)、氧化镓漂移层(3)、P型半导体层(4)、高掺杂浓度P型半导体层(5)和阳极金属(6)。其特征在于，所述P型半导体层(4)采用由多圈不同掺杂浓度的半导体材料按其掺杂浓度从低到高的顺序依次从中心至四周渐变沉积形成的渐变掺杂P型半导体层，以在提升器件反向击穿电压的同时降低器件导通电阻，提高氧化镓器件的巴利加优值。

2.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述渐变掺杂P型半导体层，其厚度为5-30nm，渐变掺杂浓度的范围是从1×10¹⁶cm^-3渐变至1×10¹⁹cm^-3。

3.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于：

所述阴极欧姆金属(1)，其采用Ti/Au金属，且靠近氧化镓衬底层的第一层Ti的厚度为20-50nm，第二层Au金属的厚度为100-400nm；

所述氧化镓衬底(2)，其厚度为300-650μm，有效掺杂载流子浓度为10¹⁸-10²⁰cm^-3，掺杂离子种类为Si离子或Sn离子。

所述氧化镓漂移层(3)，其厚度为3-15μm，掺杂载流子浓度为10¹⁶-10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述渐变掺杂P型半导体层(4)和所述高掺杂浓度P型半导体层(5)中可选的p型半导体材料均包括氧化镍、氧化铜和氧化锡，该高掺杂浓度P型半导体层(5)的厚度为3-20nm，掺杂载流子浓度为10¹⁹-10²⁰cm^-3。

5.据权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述阳极金属(6)采用Ni/Au金属，且第一层金属Ni的厚度为45-60nm，第二层金属Au的厚度为200-400nm。