[发明专利]一种GaN准垂直结构二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN准垂直结构二极管，包括衬底以及在衬底上依次外延的应力缓冲层、AlGaN插入层、电流传输层、漂移层，其中：所述电流传输层是重掺杂的氮面n型GaN外延层，所述漂移层是轻掺杂的氮面n型GaN漂移区外延层；所述漂移层和电流传输层在AlGaN插入层上形成台阶状的水平台面；阳极位于漂移层上，与漂移层形成肖特基接触；阴极位于电流传输层的侧壁及AlGaN插入层上，与电流传输层和AlGaN插入层形成欧姆接触；阳极和阴极之间区域覆盖钝化层。

2.如权利要求1所述的GaN准垂直结构二极管，其特征在于，所述衬底的材料是硅、蓝宝石或碳化硅。

3.如权利要求1所述的GaN准垂直结构二极管，其特征在于，所述AlGaN插入层的厚度为5～50nm。

4.如权利要求1所述的GaN准垂直结构二极管，其特征在于，所述电流传输层的掺杂浓度大于5E17，所述漂移层的掺杂浓度小于1E17。

5.如权利要求1所述的GaN准垂直结构二极管，其特征在于，所述阳极和阴极选自以下导电材料的一种或多种的组合：钛、铝、铂、铱、镍、金、钼、钯、硒、铍、TiN、多晶硅、ITO。

6.如权利要求1所述的GaN准垂直结构二极管，其特征在于，所述钝化层选自以下材料中的任意一种：Si₃N₄、Al₂O₃、AlN、HfO₂、SiO₂、HfTiO、Sc₂O₃、Ga₂O₃、MgO、SiNO。

7.权利要求1～6任一所述GaN准垂直结构二极管的制备方法，包括以下步骤：

1)在衬底上依次外延生长应力缓冲层、AlGaN插入层、电流传输层和漂移层；

2)对生长好的外延片进行深刻蚀，刻蚀深度超过漂移层的厚度，停在电流传输层内；

3)在深刻蚀形成的槽内进行二次刻蚀，二次刻蚀停在AlGaN插入层；

4)在二次刻蚀槽内淀积阴极材料，退火，形成欧姆接触的阴极；

5)在表面生长一层钝化层；

6)在钝化层的阴极和阳极位置开孔；

7)淀积阳极材料，形成肖特基接触的阳极，得到所述GaN准垂直结构二极管。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1)生长应力缓冲层、AlGaN插入层、电流传输层和漂移层方法是MOCVD、MBE或者MOCVD和MBE结合的方法。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2)和3)的刻蚀方法是ICP-RIE、RIE干法刻蚀或者RIE干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方法。