[发明专利]一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，从下到上依次包括：欧姆接触金属阴极、衬底、第一外延层、第二外延层、梳状p区、肖特基接触金属阳极和绝缘层；

所述的梳状p区是先在第二外延层上进行光刻工艺，形成离子注入区域，然后制备P型区阻挡层，通过离子注入Mg⁺，然后退火激活Mg⁺，通过湿法刻蚀去除阻挡层后得到的；

所述的梳状p区包括若干个间隔排列的PN结p区和设置在外侧PN结p区两侧的若干个间隔排列的浮动场环。

2.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的衬底为氮化镓、氮化硅或碳化硅。

3.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的第一外延层为n⁺型氮化镓、n⁺型氮化硅或n⁺型氮化锗，载流子浓度为1x10¹⁸cm^-3～1x10²⁰cm^-3，厚度为1-5μm。

4.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的第二外延层为n型氮化镓、n型氮化硅或n型氮化锗，载流子浓度为1x10¹⁵cm^-3～1x10¹⁷cm^-3，厚度为10-30μm。

5.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的P型区阻挡层为氮化铝、氮化硅、二氧化硅或三氧化二铝。

6.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的浮动场环宽度为2-8微米，浮动场环间距为4-8微米。

7.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的退火激活Mg⁺参数为：离子注入区退火温度为950-1050℃和1300-1400℃，退火氛围为压强超过350PSI氮气，2次传统退火时间为50-70分钟，循环退火次数为35-45次，每次循环退火时间为15-25秒。

8.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的肖特基接触金属阳极材料为Ni/Au、Pt；欧姆接触金属阴极材料为Ti/Al、Ti/Al/Ni/Au。

9.根据权利要求1所述的一种具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述的绝缘层为氮化硅、二氧化硅或三氧化二铝。

10.根据权利要求1所述的具有浮动场环终端结构的结势垒肖特基二极管的制备方法，具体包括：

步骤一：在衬底上沉积第一外延层，在第一外延层上沉积第二外延层；

步骤二：在第二外延层上进行光刻工艺，形成离子注入区域，然后制备P型区阻挡层，通过离子注入Mg⁺，在高压氮气氛围下，通过多次反复的退火激活镁离子，并去除阻挡层，形成梳状p区；

步骤三：分别在器件结构背面和正面蒸镀欧姆接触金属阴极和肖特基接触金属阳极；

步骤四：在肖特基接触金属阳极和第二外延层上生长绝缘层。