[发明专利]堆叠状的高截止的III-V族功率半导体二极管

说明书

一种堆叠状的高截止的III‑V族功率半导体二极管，具有p⁺或n⁺衬底层、p^‑层、具有10μm‑150μm的层厚度的n^‑区域、n⁺或p⁺层，其中，所有层包括GaAs化合物，还具有第一金属接通层、第二金属接通层和具有至少一个晶种开口的硬掩模层，其中，所述硬掩模层材料锁合地与所述衬底层或材料锁合地与所述p^‑层连接，n^‑区域在所述晶种开口内延伸，并且延伸到所述硬掩模层的所述上侧的与所述晶种开口邻接的边缘区域的上方，并且n^‑区域在所述晶种开口内与所述p^‑层或所述n⁺层连接，并且在所述硬掩模层的所述上侧的所述边缘区域中材料锁合地与所述硬掩模层连接。

技术领域

本发明涉及一种堆叠状的高截止的III-V族功率半导体二极管。

背景技术

由German Ashkinazi的《GaAs Power Devices》，ISBN 965-7094-19-4，第8页和第9页已知一种由GaAs组成的具有p⁺-n-n⁺的耐高压的半导体二极管。第23至26页描述GaAs肖特基二极管。

由文献DE 10 2016 013 540 Al、DE 10 2016 013 541 Al、DE 10 2016 015 056Al、DE 10 2017 002 935 Al、CN 103 236 436 A、US2008/0 257 409 A1和DE 10 2017 002936 Al还已知其他堆叠状的高截止的III-V族功率半导体二极管以及相应的制备方法

在二极管中，在截止方向的运行中的(尤其是通过平面p-n结或台式结构的边缘产生的)残余电流或漏电流应尽可能的小。

发明内容

在这种背景下，本发明的任务是说明一种进一步改进现有技术的设备。目标尤其是降低截止电流并提高击穿电压。

该任务通过一种具有根据本发明的技术方案的堆叠状的高截止的III-V族功率半导体二极管来解决。本发明的有利构型是优选的实施方式。

根据本发明的主题提供一种堆叠状的高截止的III-V族功率半导体二极管，其具有带有上侧和下侧的p⁺衬底层。

p⁺衬底层包括GaAs化合物或由GaAs组成。

此外，设置具有上侧和下侧的p^-层，并且设置具有上侧和下侧的n^-层

n^-层具有10μm至150μm的层厚度，或尤其在15μm与50μm之间的层厚度，或在20μm与40μm之间的层厚度。p^-层和n^-层分别包括GaAs化合物或由GaAs组成。

此外，设置具有上侧和下侧的n⁺层。n⁺层包括GaAs化合物或由GaAs组成。

还设置第一金属接通层和第二金属接通层，其中，第一金属接通层与p⁺衬底层的下侧材料锁合地连接，而第二金属接通层与n⁺层的上侧材料锁合地连接。

n⁺层的下侧布置在n^-区域的上侧以上。两个层优选材料锁合地彼此连接。

p^-层的下侧优选与p⁺衬底层的上侧的至少一部分材料锁合地连接，或完全地与p⁺衬底层的上侧材料锁合地连接。