[发明专利]一种电荷补偿半导体装置及其制备方法

权利要求书

1.一种电荷补偿半导体装置，其特征在于：包括：

衬底层，为半导体材料构成；

电荷补偿结构，位于衬底层之上，为第一导电类型窄禁带半导体材料和第二导电类型宽禁带半导体材料交替排列构成，或者为第一导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型宽禁带半导体材料和绝缘材料交替排列构成，或者为第一导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型窄禁带半导体材料和第二导电类型宽禁带半导体材交替排列构成，或者为第一导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型宽禁带半导体材料和绝缘材料交替排列构成；

肖特基势垒结，位于电荷补偿结构半导体材料表面。

2.一种电荷补偿半导体装置，其特征在于：包括：

衬底层，为半导体材料构成；

电荷补偿结构，位于衬底层之上，为第一导电类型窄禁带半导体材料和第二导电类型宽禁带半导体材料交替排列构成，或者为第一导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型宽禁带半导体材料和绝缘材料交替排列构成，或者为第一导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型窄禁带半导体材料和第二导电类型宽禁带半导体材交替排列构成，或者为第一导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型宽禁带半导体材料和绝缘材料交替排列构成；

第二导电类型半导体材料层，位于电荷补偿结构表面，为第二导电类型半导体材构成。

3.如权利要求1和2所述的半导体装置，其特征在于：所述的衬底层可以为高浓度杂质掺杂的半导体材料层和低浓度杂质掺杂的半导体材料层的叠加层。

4.如权利要求1和2所述的半导体装置，其特征在于：所述的窄禁带半导体材料为禁带宽度小于等于1.8eV，宽禁带半导体材料为禁带宽度大于1.8eV。

5.如权利要求1和2所述的半导体装置，其特征在于：所述的第一导电类型为N型，或者为P型。

6.如权利要求1和2所述的半导体装置，其特征在于：所述的绝缘材料为二氧化硅。

7.如权利要求1和2所述的半导体装置，其特征在于：所述的第一导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型窄禁带半导体材料、第二导电类型宽禁带半导体材料和绝缘材料的剖面图为条状结构。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述的肖特基势垒结为金属与窄禁带半导体材料烧结形成的势垒结。

9.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述的肖特基势垒结也可以为金属与宽禁带半导体材料烧结形成的势垒结。

10.如权利要求1和2所述的半导体装置，其特征在于：所述的半导体装置也可以应用于横向结构器件。

11.如权利要求1所述的一种电荷补偿半导体装置的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)在第二导电类型窄禁带半导体材料衬底层上外延形成第二导电类型窄禁带半导体材料，然后在表面形成一种绝缘介质；

2)进行光刻腐蚀工艺，半导体材料表面去除部分绝缘介质，然后刻蚀去除部分裸露半导体材料形成沟槽；

3)在沟槽内形成第二导电类型宽禁带半导体材料、第一导电类型窄禁带半导体材料和绝缘材料，反刻蚀绝缘材料，注入杂质退火，反刻蚀第一导电类型窄禁带半导体材料和第二导电类型宽禁带半导体材料；

4)进行光刻腐蚀工艺，腐蚀去除表面部分绝缘介质；

5)在半导体材料表面淀积势垒金属，进行烧结形成肖特基势垒结。

12.如权利要求2所述的一种电荷补偿半导体装置的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)在第一导电类型窄禁带半导体材料衬底层上外延形成第一导电类型窄禁带半导体材料，然后在表面形成一种绝缘介质；

2)进行光刻腐蚀工艺，半导体材料表面去除部分绝缘介质，然后刻蚀去除部分裸露半导体材料形成沟槽；

3)在沟槽内壁形成第二导电类型窄禁带半导体材料，反刻蚀第二导电类型窄禁带半导体材料，在沟槽内壁形成第二导电类型宽禁带半导体材料，反刻蚀第二导电类型宽禁带半导体材料，在沟槽内淀积绝缘材料，反刻蚀绝缘材料；

4)进行光刻腐蚀工艺，腐蚀去除表面部分绝缘介质；

5)在半导体材料表面注入杂质退火。