[发明专利]一种p-GaN欧姆接触电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种p-GaN欧姆接触电极，其特征在于，包括：

p-GaN材料层(1)，所述p-GaN材料层(1)形成有重掺杂p-GaN层(2)；所述重掺杂p-GaN层(2)上形成有底层接触金属层(3)，所述底层接触金属层(3)上形成有上层盖帽金属层(4)；

其中，重掺杂p-GaN层(2)中，Mg掺杂浓度≥1×10²⁰cm^-3。

2.根据权利要求1所述的一种p-GaN欧姆接触电极，其特征在于，所述重掺杂p-GaN层(2)的厚度为1～10nm。

3.根据权利要求1所述的一种p-GaN欧姆接触电极，其特征在于，所述底层接触金属层(3)的厚度为5～50nm，其材质为Ni、Ir、ITO、TiN或NiN。

4.根据权利要求1所述的一种p-GaN欧姆接触电极，其特征在于，所述上层盖帽金属层(4)的厚度为50～1000nm，其材质为Al、Au、Pt和Pd中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种p-GaN欧姆接触电极，其特征在于，所述欧姆接触电极形成的比接触电阻率小于等于10^-5Ω·cm。

6.一种权利要求1至5中任一项所述的p-GaN欧姆接触电极的应用，其特征在于，应用于电子元件；所述电子元件为探测器、肖特基二极管、晶闸管、场效应晶体管、发光二极管、激光二极管、MEMS器件或生物传感器。

7.一种p-GaN欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在清洗并吹干的p-GaN材料层(1)上沉积Mg金属，并进行高温退火处理，获得高温退火处理后的样品；

步骤2，去除步骤1获得样品表面残留的Mg金属，在Mg金属区域的下方形成重掺杂p-GaN层(2)；其中，重掺杂p-GaN层(2)中，Mg掺杂浓度≥1×10²⁰cm^-3；

步骤3，在步骤2获得的重掺杂p-GaN层(2)上沉积底层接触金属材料，获得底层接触金属层(3)；在底层接触金属层(3)上沉积上层盖帽金属材料，获得上层盖帽金属层(4)；退火处理，形成预设比接触电阻率的欧姆接触。

8.根据权利要求7所述的一种p-GaN欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，步骤1中，清洗并吹干p-GaN材料层(1)的步骤具体包括：利用标准清洗有机和无机清洗工艺清洗p-GaN材料，清洗结束后N₂吹干。

9.根据权利要求7所述的一种p-GaN欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，步骤1中，Mg金属沉积采用热蒸发、电子束蒸发或溅射的沉积方式；

高温退火处理的方法为快速退火热处理或炉管式退火热处理，退火气氛为N₂或Ar气氛，退火温度为500～900℃，退火时间为1～60分钟。

10.根据权利要求7所述的一种p-GaN欧姆接触电极的制备方法，其特征在于，步骤3中，沉积方式为热蒸发、电子束蒸发或溅射；

退火处理的方法为快速退火热处理或炉管式退火热处理，退火气氛为N₂、O₂和Ar的单一或混合气体气氛，退火温度为300～600℃，退火时间为1～60分钟。