[发明专利]第三族氮化合物萧特基二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于萧特基二极管及其制造方法，特别是一种以氮化镓或其类似半导体化合物组成的第三族氮化合物萧特基二极管及其制造方法。

背景技术

二极管是半导体产业常用的组件结构，其中又以P型半导体与N型半导体组合而成的PN接面二极管(P-N junction diode)最为常见。然除半导体接面以外，金属与半导体接面的二极管亦为常见结构，其中又常包括具有整流功能的萧特基二极管(Schottky diode)。

萧特基二极管是以金属与微量掺杂的半导体形成萧特基接触(Schottky contact)，其藉由金属与半导体的功函数差形成位能障碍，造成萧特基二极管在接受外界偏压时，具有易于单向导电的特性，可形成整流接触。同时，由于萧特基二极管具有顺向载子易于导通而逆向载子不易导通的特性，故其几乎不受载子储存效应的影响，因而具有偏压切换反应快速的优点。因此，萧特基二极管常应用于可在正反偏压之间快速切换以及低漏电流等特性的组件。

一般而言，传统的萧特基二极管形成于一蓝宝石绝缘基板上。在蓝宝石绝缘基板上以磊晶制程成长复数N型掺杂的半导体层(一般以氮化镓(GaN)或其类似材料组成)，再将至少两金属层形成于不同半导体层上作为萧特基二极管的阳极与阴极。

然而，采用以上传统的第三族氮化合物萧特基二极管的结构与制程方法仍具有价格昂贵及组件占据大面积的缺点。此外，由于第三族氮化合物萧特基二极管的阳极与阴极皆须与磊晶成长的半导体层接触，不但限制第三族氮化合物萧特基二极管的应用面向，而且该蓝宝石绝缘基板有可能影响组件的散热效能，因而损失萧特基二极管的操作特性。

有鉴于此，目前的需求为一种能改善上述缺失，以较低成本制成小面积、且具散热、操作等特性佳的第三族氮化合物萧特基二极管及其制造方法。

发明内容

本发明提供一种第三族氮化合物萧特基二极管及其制造方法，其将第三族氮化合物萧特基二极管的至少一电极与导电基板形成奥姆接触，使第三族氮化合物萧特基二极管导电时的电流可经过基板。该基板可以大面积制作，具有导电性及散热性佳的优点，故可避免组件因过热而遭损坏的问题，且提升萧特基二极管的操作特性。另外，第三族氮化合物萧特基二极管的阳极与阴极可选择设置于基板的同一侧或相对侧，藉以缩小组件的体积及面积。

依据本发明一实施例，该萧特基二极管包含一导电基板，其具有一第一表面；一缓冲层及一半导体层依序堆栈于该第一表面上，以形成一岛状区块，其中该半导体层以第三族氮化合物组成；一第一电极位于该区块上；以及一第二电极，其与该第一表面接触，且位于邻近该区块的位置。

依据本发明另一实施例，该萧特基二极管包含一导电基板，其中该导电基板具有一第一表面与位于其相对侧的一第二表面；一缓冲层及一半导体层依序堆栈于该第一表面上，以形成一岛状区块，其中该半导体层以第三族氮化合物组成；一第一电极位于该区块上；以及一第二电极，其与该第二表面接触。

本发明另提供一种种萧特基二极管的制造方法。依据本发明一实施例，该方法的步骤包括：提供一导电基板，该基板具有一第一表面与位于其相对侧的一第二表面；在该第一表面上形成一岛状区块，该区块包含一缓冲层及一半导体层，其中该半导体层以第三族氮化合物组成；在该区块上形成一第电极；以及在该第一表面上或该第二表面上其中之一形成一第二电极。

该萧特基二极管及其制造法的至少一优点在于，萧特基二极管导电时的电流可经过基板。由于导电基板可以大面积制作，可增加组件的数量，且藉由其导电性及散热性佳的优点，可避免组件因过热而遭损坏的问题，且提升萧特基二极管的操作特性。

附图说明

图1A为绘示依据本发明一较佳实施例所制作的萧特基二极管的示意图。

图1B绘示依据本发明一实施例所制作的串接式萧特基二极管的平面图。

图1C为沿图1B剖面线1C的剖面图。

图1D为绘示依据本发明另一实施例所制作的垂直导通式萧特基二极管的示意图。

图2A、图2B、图2C、图2D及图2E为绘示依据本发明一实施例制造萧特基二极管的流程示意图。

图2F为依据本发明另一实施例制造垂直导通式萧特基二极管的流程示意图。

主要组件符号说明

102：萧特基二极管

104、204：基板

110、210：缓冲层

112、212：半导体层

114、214：主动区块

116、216：第一电极

118、218：第二电极

具体实施方式