[实用新型]折叠空间电荷区肖特基二极管

说明书

本实用新型涉及一种折叠空间电荷区肖特基二极管，包括：衬底；绝缘层，设置于衬底的上表面；第一外延层，设置于绝缘层的上表面；第二外延层，设置于第一外延层的上表面，且与第一外延层之间形成有二维电子气；第三外延层，设置于第二外延层上；第三外延层上设置有第一凹槽；第一凹槽内填充有绝缘材料；第一金属电极，设置于第三外延层上，且设置于第一凹槽的一侧；第二金属电极，设置于第三外延层上，且设置于第一凹槽的另一侧。本实用新型通过在第三外延层上设置凹槽，并通过在第一外延层和第二外延层之间形成二维电子气，可以大幅提升微波无线能量传输系统的能量转换效率。

技术领域

本实用新型属于半导体器件技术领域，具体涉及一种折叠空间电荷区肖特基二极管。

背景技术

无线能量传输系统(Wireless Power Transfer,WPT)是指能够突破传输线限制在空间中输送电能的系统装置，其中以电磁波(微波波段) 作为输入能量的这类特定的使用发射天线到接收天线的点对点的传播方式所构成的无线能量传输系统被称为微波无线能量传输系统(Microwave Power Transfer,MPT)。利用微波无线能量传输系统能够将环境中的自由电磁能转化为直流电，输送电能时，突破了传输线的限制、简单方便、灵活性强、传输距离远、减少输电线的架设，并且这种结构不需要频繁更换电池，是一种环保电源，具有非常大的应用前景。

能量转换效率(整流效率)是评价微波无线能量传输系统的关键指标，其标志着微波能量转换成为直流能量的能力。目前研究人员都致力于从不同角度提高系统的转换效率，以获得更高的能量转换；比如，从接收天线、阻抗匹配结构角度进行优化提升能量转换效率，也即在选定整流二极管之后，从电路结构优化中减小整体的损耗，以便提升系统的能量转换效率。但现有的这些能量转换效率方法对能量转换效率提升有限，最高为62％。

肖特基整流二极管结构简单、制造成本低，其系列产品从高能量密度到低能量密度，甚至到超低能量密度RF环境均可适用，是无限能量传输(MWPT)系统常用的整流二极管。但目前暂未发现从微波无线能量传输关键器件——肖特基整流二极管的角度去提升能量转换效率的现有技术。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种折叠空间电荷区肖特基二极管。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种折叠空间电荷区肖特基二极管，包括：

衬底；

绝缘层，设置于所述衬底的上表面；

第一外延层，设置于所述绝缘层的上表面；

第二外延层，设置于所述第一外延层的上表面，且与所述第一外延层之间形成有二维电子气；

第三外延层，设置于所述第二外延层的上表面；所述第三外延层上设置有第一凹槽；

第一金属电极，设置于所述第三外延层上，且设置于所述第一凹槽的一侧；

第二金属电极，设置于所述第三外延层上，且设置于所述第一凹槽的另一侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一凹槽内填充有绝缘材料以形成绝缘区；

所述绝缘区的厚度不大于所述第三外延层的厚度；

所述第一外延层的厚度为0.20～0.30μm，第二外延层的厚度为 0.01～0.02μm，第三外延层的厚度为0.05～0.10μm；所述第一凹槽的深度等于所述第三外延层的厚度。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一凹槽的深度不大于所述第三外延层的厚度。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一外延层包括第一掺杂区域和第二掺杂区域。