[发明专利]一种与Si工艺兼容的Nix

说明书

本发明提供了一种与Si工艺兼容的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二极管及其制备方法，用于在标记片上形成肖特基电极以及欧姆电极，该标记片的工作面具有第一区域、第二区域以及第三区域，包括以下步骤：将Ga₂O₃薄膜覆盖在第一区域上，然后将Ga₂O₃薄膜的表面以及工作面全部涂胶；在Ga₂O₃薄膜的表面以及工作面光刻去胶得到阳极窗口；在阳极窗口处溅射沉积Si以及Ni；将去胶的标记片在惰性气氛、预定温度下快速退火预定时间；在第一区域以及第三区域制作具有Ga₂O₃的欧姆电极，从而得到Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二极管。本发明制得的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基电极具有较低的电阻率，优异的热稳定性，在满足与硅工艺相兼容的情况下能够制得势垒高度可调的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基阳极，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种超宽禁带化合物半导体技术领域和肖特基功率二极管领域，具体涉及一种可以与Si工艺兼容的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二极管及其制备方法。

背景技术

近些年来，超宽带隙半导体功率器件由于其较高的能量转换效率和较大的击穿电压越来越受到人们的关注。又由于肖特基二极管开关频率高，正向压降小，无反向恢复时间，因此可应用于高频高功率变换中。由Ga₂O₃材料制成的Ga₂O₃肖特基二极管功率器件在高的电压以及高的温度环境中具有低的导通损耗和开关损耗，因而具有光明的应用潜力。然而大部分报道的Ga₂O₃肖特基二极管功率器件使用的都是金属电极，在Ga₂O₃表面形成金属/半导体肖特基接触。作为化合物半导体工艺，Ga₂O₃肖特基二极管功率器件仅使用不同功函数的金属电极与半导体表面接触形成器件的阳极与阴极，而在肖特基阳极制造中，因金属的功函数固定，决定了肖特基势垒为固定值，故微细工艺的调整对肖特基二极管的性能改善较为有限。同时，金属电极与半导体表面接触形成的Ga₂O₃肖特基阳极存在势垒高度较高、势垒高度可调范围小以及导通电压较高的缺点。

目前硅基集成电路工艺是最成熟、最复杂的半导体制造技术，若能将硅基集成电路工艺的某些优点运用于化合物工艺中，以重构出宽禁带半导体器件新结构和提升器件性能，这将是很有创新性研究工作，然而若采用与硅工艺兼容的多晶硅来做肖特基电极，会使得电阻率大大提高。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可以与 Si工艺兼容的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基二极管的制备方法，制备得到势垒高度低的Ni_xSi_y/Ga₂O₃肖特基阳极，通过改变Ni与Si的比例在Ga₂O₃表面获得不同组分的Ni_xSi_y硅化物，与Ga₂O₃半导体构成势垒高度可调的肖特基阳极。