[发明专利]异质结功率二极管

说明书

本发明公开了一种异质结功率二极管。该异质结功率二极管，包括衬底、设置在衬底上表面的GaN层和设置在GaN层上表面的AlMN层；所述GaN层和AlMN层的接触面形成异质结，所述AlMN层上层的两侧分别具有第一欧姆金属和第二欧姆金属；所述第一欧姆金属上表面具有第一肖特基金属；所述第二欧姆金属上表面具有第二肖特基金属；所述第一肖特基金属和第二肖特基金属之间的AlMN层上表面具有钝化层；所述AlMN层与第二欧姆金属的连接处具有凹槽；所述第二肖特基金属填充在凹槽中，该异质结功率二极管具有低开启电压和低功耗等优点，同时其结构简单，易于制造。适合在半导体领域推广应用。

技术领域

本发明属于半导体领域，具体的说涉及一种异质结功率二极管。

背景技术

作为第三代宽禁带半导体的典型代表，氮化镓(GaN)具有很多优良的特性；基于AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管在半导体领域已经得到应用。传统的GaN异质结肖特基二极管受肖特基接触势垒的影响其开启电压较大且其耐压能力取决于肖特基金属与GaN半导体之间的金属-半导体接触。较大的开启电压会增加器件的正向工作损耗，因此开发一种具有低正向开启电压、高反向耐压的GaN功率二极管对于实际应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的，就是提出一种具有低开启电压和低功耗的异质结二极管。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种异质结功率二极管，包括衬底、设置在衬底上表面的GaN层和设置在GaN层上表面的AlMN层；所述GaN层和AlMN层的接触面形成异质结，所述AlMN层上层的两侧分别具有第一欧姆金属和第二欧姆金属；所述第一欧姆金属上表面具有第一肖特基金属；所述第二欧姆金属上表面具有第二肖特基金属；所述第一肖特基金属和第二肖特基金属之间的AlMN层上表面具有钝化层；所述AlMN层与第二欧姆金属的连接处具有凹槽；所述第二肖特基金属填充在凹槽中。

本发明的有益效果为，具有低开启电压和低功耗等优点，同时其结构简单，易于制造。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种异质结功率二极管，包括衬底1、设置在衬底1上表面的GaN层2和设置在GaN层2上表面的AlMN层3；所述GaN层2和AlMN层3的接触面形成异质结，所述AlMN层3上层的两侧分别具有第一欧姆金属4和第二欧姆金属9；所述第一欧姆金属4上表面具有第一肖特基金属5；所述第二欧姆金属9上表面具有第二肖特基金属8；所述第一肖特基金属5和第二肖特基金属8之间的AlMN层3上表面具有钝化层7；其特征在于，所述AlMN层3与第二欧姆金属9的连接处具有凹槽7；所述第二肖特基金属8填充在凹槽7中。

本发明的工作原理为：

本发明的二极管，主要为通过将第二肖特基金属8下方的AlMN层3刻蚀掉，使其正下方对应的沟道处的二维电子气(2DEG)浓度降低。因此当阳极施加电压，且小于开启电压时，肖特基金属下方的沟道处没有电子积累，2DEG导电沟道断开，不能形成电流通路；当阳极施加正电压，且大于开启电压时，肖特基金属下方的沟道处积累电子，形成从阳极到阴极的电流通路，于是器件开启，因此根据凹槽7深度的不同，还可以获得不同的开启电压。从而使得本发明的开启电压小于传统的异质结二极管需要的开启电压。