基于极化掺杂的GaN横向肖特基二极管

摘要

本发明公开了一种基于极化掺杂的GaN横向肖特基二极管，属于半导体器件领域。本发明自下而上包括衬底、缓冲层和GaN层，在GaN层上设有渐变组分AlGaN层、与渐变组分AlGaN层横向结构形成的欧姆接触金属层和肖特基接触金属层，所述渐变组分AlGaN层的Al组分非均匀分布。该二极管与普通HEMT材料结构的二极管相比，有源区采用渐变组分AlGaN，减弱了由于电子聚集引起的可靠性问题；与硅掺杂形成N‑/N+高低浓度结构的GaN肖特基二极管相比，本发明的串联电阻较小；与GaAs肖特基二极管相比，在同等肖特基结面积的情况下，可以承受更大的输入功率，且散热性能增强；与普通HEMT材料结构的二极管相比，本发明电容的非线性更强，更加适合作为变容器件，且器件结构简单，易于实现。

主权项

一种基于极化掺杂的GaN横向肖特基二极管，其特征在于自下而上包括衬底（107）、缓冲层（106）和GaN层（105），在GaN层（105）上设有渐变组分AlGaN层（102）、与渐变组分AlGaN层（102）横向结构形成的欧姆接触金属层（101）和肖特基接触金属层（103），欧姆接触金属层（101）和肖特基接触金属层（103）位于渐变组分AlGaN层（102）的两侧，所述渐变组分AlGaN层（102）的Al组分为非均匀分布，肖特基接触引线电极位于所述肖特基金属层的右侧，并与所述肖特基金属层的右侧直接接触；所述肖特基二极管通过以下半导体工艺实现：第一步，台面刻蚀：台面区域为渐变组分AlGaN层（102）和部分GaN层（105），通过干法刻蚀的方法，刻蚀掉AlGaN层（102）和上层部分的GaN层（105）的两侧边部分，形成渐变组分AlGaN层（102）和GaN层（105）之间的台面；第二步，制作欧姆接触：通过蒸发金属制成欧姆接触金属层101，欧姆接触金属层（101）自下至上依次为Ti、Al、Ni、Au，通过合金，欧姆接触金属层101与渐变组分AlGaN层（102）形成欧姆接触；第三步，制作肖特基接触：通过蒸发金属Ni、Au，金属与渐变组分AlGaN层102形成肖特基接触金属层（103）；第四步，制作肖特基接触引线电极（104）。