[发明专利]金刚石肖特基二极管的制备方法

说明书

本发明适用于半导体技术领域，提供了一种金刚石肖特基二极管的制备方法，该方法包括：在第一厚度的重掺杂p型第一金刚石层的上表面形成第二厚度的轻掺杂p型第二金刚石层，其中，所述第二厚度小于所述第一厚度；在所述第一金刚石层的下表面形成电极；通过光刻和刻蚀工艺，在所述第二金刚石层的第一区域形成凹槽；在所述凹槽的表面形成N型异质半导体层；在所述N型异质半导体层的表面形成第二金属层；在所述第二金属层的表面和所述第二金刚石层的第二区域的上表面形成第三金属层。本发明能够显著提高器件的性能。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种金刚石肖特基二极管的制备方法。

背景技术

电力电子系统正在向着更高击穿电压，更小导通损耗的方向发展，对器件提出了更高的要求。其中，二极管器件是电力电子系统中最基本的器件之一。

金刚石以其宽禁带、高热导率、高临界击穿电场、低的介电常数以及高的载流子迁移率等优势特性，是制作大功率、高频、高温、低功率损耗电力电子器件的理想材料。

传统的肖特基二极管损导通耗大、导通损耗大、击穿电压小，不能满足日益发展的电力电子系统的需求，因此，如何制备高性能的金刚石肖特基二极管是当前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种金刚石肖特基二极管的制备方法，以解决现有技术中金刚石肖特基二极管性能差的问题。

本发明实施例提供了一种金刚石肖特基二极管的制备方法，包括：

在第一厚度的重掺杂p型第一金刚石层的上表面形成第二厚度的轻掺杂p型第二金刚石层，其中，所述第二厚度小于所述第一厚度；

在所述第一金刚石层的下表面形成电极；

通过光刻和刻蚀工艺，在所述第二金刚石层的第一区域形成凹槽；

在所述凹槽的表面形成N型异质半导体层；

在所述N型异质半导体层的表面形成第二金属层；

在所述第二金属层的表面和所述第二金刚石层的第二区域的上表面形成第三金属层，所述第二区域为所述第二金刚石层除去所述第一区域以外的区域。

可选的，所述在第一厚度的重掺杂p型第一金刚石层的上表面形成第二厚度的轻掺杂p型第二金刚石层，包括：

通过微波等离子体化学气相沉积工艺在金刚石衬底上淀积第一厚度的重掺杂p型第一金刚石层；

通过微波等离子体化学气相沉积工艺在所述第一金刚石层的上表面淀积第二厚度的轻掺杂p型第二金刚石层；

去除所述金刚石衬底。

可选的，所述在所述第一金刚石层的下表面形成电极，包括：

通过电子束蒸发工艺在所述第一金刚石层的下表面淀积第一金属层；

通过高温退火工艺使所述第一金属层与所述第一金刚石层形成欧姆接触。

可选的，所述通过光刻和刻蚀工艺，在所述第二金刚石层的第一区域形成凹槽，包括：

通过光刻工艺，在所述第二金刚石层的第二区域的上表面覆盖光刻胶层；

通过干法刻蚀工艺，刻蚀所述第二金刚石层形成所述凹槽，其中，刻蚀深度小于所述第二厚度。

进一步的，所述在所述凹槽的表面形成N型异质半导体层，在所述N型异质半导体层的表面形成第二金属层，包括：

通过原子层沉积工艺在所述凹槽的表面和所述光刻胶的上表面淀积N型异质半导体层；

通过电子束蒸发工艺在所述N型异质半导体层的表面淀积第二金属层；