[发明专利]一种高压肖特基二极管

权利要求书

1.一种高压肖特基二极管，其特征在于：包括衬底、外延层、金属接触层和保护层；所述衬底上表面外延生长有外延层；多个沟槽，间隔形成于所述外延层中；所述金属接触层设于外延层的上表面；所述金属接触层两端各设有一个欧姆接触金属，肖特基接触金属设置于金属接触层的中心部位，欧姆接触金属与肖特基接触金属之间设置有源层；所述肖特基接触金属上表面设有保护层；所述欧姆接触为高压肖特基二极管的阴极；所述肖特基接触为高压肖特基二极管的阳极；所述沟槽的槽壁介质采用的是SiO₂，厚度为1 um～3um,深度为2um～7um,沟槽的间隔宽度为1 um～2um，沟槽的宽度为0.5um，所述沟槽的开口直径小于底部的直径；所述沟槽内填充有P型硅；所述肖特基接触金属所采用的是Ni或Ti，肖特基接触金属的厚度为1.3um，肖特基接触金属的厚度大于有源层的厚度。

2.如权利要求1所述高压肖特基二极管，其特征在于：所述外延层的厚度为3um～8um，所述外延层的厚度大于衬底的厚度。

3.如权利要求1所述高压肖特基二极管，其特征在于：所述保护层为Au，厚度为1～2um；所述保护层覆盖了整个肖特基接触金属的上表面。

4.如权利要求1所述高压肖特基二极管，其特征在于：所述衬底采用的是SiC材料，厚度为300μm，衬底周围有一层SiO₂薄膜；所述有源层采用的是ZnO。

5.一种高压肖特基二极管的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

步骤一：采用SiC材料，制作衬底；

步骤二：在SiC基底上外延生长厚度为6μm的外延层；

步骤三：在外延层的表面的中间部位刻蚀多个沟槽，在外延层的表面覆盖一层SiO₂薄膜，使外延层与外界隔离出来，凹槽的内壁覆盖一层SiO₂薄膜，在沟槽中填充P型硅，填满后去掉多余的P型硅，在凹槽的开口覆盖一层SiO₂膜；

步骤四：外延层两端在高真空中电子束蒸发厚度为1.3um的Ti、Ni、Ag合金，在氩气保护下，955摄氏度退火，形成欧姆接触；

步骤五：外延层中间部分在高真空中电子束蒸发厚度为1.0um的Ti或Ni，在氩气保护下，655摄氏度退火，形成肖特基接触；欧姆接触与肖特基接触之间填充有源层ZnO薄膜；

步骤六：在肖特基接触金属上蒸Au作为加厚及防氧化保护层。

6.如权利要求5所述高压肖特基二极管的制备方法，其特征在于：所述沟槽的形状为椭球形或圆柱形，沟槽的宽度为0.5um。

7.如权利要求5所述高压肖特基二极管的制备方法，其特征在于：所述P型硅的掺杂浓度为 2×10¹⁶/cm3～3.4×10¹⁶/cm3。

8.如权利要求5所述高压肖特基二极管的制备方法，其特征在于：所述衬底的掺杂浓度为1×10¹⁹/cm3～2.0×10¹⁹/cm3；所述外延层的掺杂浓度为2.6×10¹⁶/cm3～3.0×10¹⁶/cm3。