[发明专利]一种垂直型功率器件及其势垒调制方法

权利要求书

1.一种III-V族氮化物功率器件，包括阳极、阴极和衬底，所述III-V族氮化物功率器件包括：

N型氮化镓漂移区，位于所述衬底上方；以及

交替排列的类P型区和空间电荷窗口，所述类P型区形成于所述N型氮化镓漂移区内，位于所述阳极正下方，所述类P型区中引入电负性离子，所述空间电荷窗口位于相邻两个类P型区之间，在所述阳极与所述阴极之间提供电流通路。

2.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述位于同一行上的类P型区和所述空间电荷窗口横向排列，将所述N型氮化镓漂移区分成至少上下两部分。

3.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述类P型区包括具有第一负离子浓度的第一区和具有第二负离子浓度的第二区，所述第一区被所述第二区包围，其中所述第一负离子浓度大于所述第二负离子浓度。

4.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中当器件正向导通时，正向电流由所述阳极经过所述空间电荷窗口流向所述阴极。

5.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中当在器件上施加反向电压时，所述电流通路变窄或者阻断。

6.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述空间电荷窗口具有第一N型掺杂浓度，当在器件上施加反向电压时，所述空间电荷窗口的电阻率大于所述N型氮化镓漂移区的电阻率。

7.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述类P型区中的负离子以剂量衡量时为1×10¹²至1×10¹⁴cm^-2，以体电荷密度衡量时为1×10¹⁶至5×10¹⁸cm^-3。

8.一种III-V族氮化物功率器件的制作方法，所述III-V族氮化物功率器件包括阳极、阴极和衬底，所述制作方法包括：

在衬底上生长第一氮化镓外延层；

利用一掩膜在所述第一氮化镓外延层进行离子注入形成类P型区和空间电荷窗口；以及

将阳极和阴极金属沉积在所述III-V族氮化物功率器件的两端，形成所述阳极和所述阴极；其中

所述类P型区和所述空间电荷窗口位于所述第一氮化镓外延层内，所述类P型区中引入电负性离子，位于所述阳极正下方，所述空间电荷窗口位于相邻两个类P型区之间，在所述阳极与所述阴极之间提供电流通路。

9.如权利要求8所述的制作方法，还包括：

在形成类P型区和空间电荷窗口之后，在所述第一氮化镓外延层上继续生长第二层氮化镓外延层，其中所述第二层氮化镓外延层的表面为所述III-V族氮化物功率器件的表面。

10.如权利要求8所述的制作方法，还包括：

在离子注入形成类P型区时选用高能量的技术方案，使得所形成类P型区的位置在所述第一N型氮化镓外延层中心位置附近，并将第一N型氮化镓外延层分割为至少上下两部分。