[发明专利]一种新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管

权利要求书

1.一种新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:为n-i-p结构或p-i-n结构；新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管从顶部至i层上刻蚀有小角度倾斜台面，小角度倾斜台面为上小下大的锥状，小角度倾斜台面的底角小于20°。

2.如权利要求1所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:小角度倾斜台面的底角小于5°。

3.如权利要求1或2所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:p-i-n结构为n型导电SiC衬底上依次外延生长n型SiC接触层、i型SiC雪崩层、p型SiC过渡层、和p+型SiC接触层；然后利用光刻胶回流和等离子体干法刻蚀方法由上至下形成小角度倾斜台面，小角度倾斜台面的深度达到i型SiC雪崩层即可；再对器件进行表面钝化，形成钝化层；最后完成器件上、下金属接触电极的制备，其中，上金属接触电极位于p+型SiC接触层的顶部，下金属接触电极位于n型导电SiC衬底的底部；

n-i-p结构为：在p型导电SiC衬底上依次外延生长p型SiC接触层、i型SiC雪崩层、n型SiC过渡层、和n+型SiC接触层；然后利用光刻胶回流和等离子体干法刻蚀方法由上至下形成小角度倾斜台面，小角度倾斜台面的深度达到i型SiC雪崩层即可；再对器件进行表面钝化；最后完成器件上、下金属接触电极的制备，其中，上金属接触电极位于n+型SiC接触层的顶部，下金属接触电极位于p型导电SiC衬底的底部。

4.如权利要求3所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:p-i-n结构中，n型SiC接触层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁷-1×10²⁰cm^-3之间；i型SiC雪崩层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁴-1×10¹⁷cm^-3之间；p型SiC过渡层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3之间；p+型SiC接触层的平均掺杂浓度大于p型SiC过渡层的平均掺杂浓度。

5.如权利要求4所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:p-i-n结构中，n型SiC接触层的厚度为0-50μm；i型SiC雪崩层的厚度为0.2-2μm；p型SiC过渡层的厚度为0.1-1μm；p+型SiC接触层的厚度为0.1-1μm。

6.如权利要求3所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:n-i-p结构中，p型SiC接触层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁷-1×10²⁰cm^-3之间；i型SiC雪崩层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁴-1×10¹⁷cm^-3之间；n型SiC过渡层的平均掺杂浓度介于1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3之间；n+型SiC接触层的平均掺杂浓度大于n型SiC过渡层的平均掺杂浓度。

7.如权利要求6所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:n-i-p结构中，p型SiC接触层的厚度为0-50μm；i型SiC雪崩层的厚度为0.2-2μm；n型SiC过渡层的厚度为0.1-1μm；n+型SiC接触层的厚度为0.1-1μm。

8.如权利要求3-7任意一项所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:钝化层所用材料的平均击穿场强大于3MV/cm。

9.如权利要求8所述的新型小倾角半台面结构的碳化硅雪崩光电二极管，其特征在于:钝化层所用材料为SiO₂、Si₃N₄、SiNx、AlN、Al₂O₃、HfO₂或ZrO₂中一种或两种以上任意配比的混合物。