[发明专利]带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件及其制备方法

权利要求书

1.带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件，其特征在于，包括从下往上依次设置的欧姆接触金属层(3)、高掺杂金刚石衬底(1)、轻掺杂漂移层(2)、肖特基电极(4)，高掺杂金刚石衬底(1)的下表面与欧姆接触金属层(3)的上表面尺寸相同，高掺杂金刚石衬底(1)的横截面为凸字形，轻掺杂漂移层(2)设置于凸字形凸出部分的表面上，肖特基电极(4)的下表面与轻掺杂漂移层(2)的上表面尺寸相同，肖特基电极(4)的上表面两端、肖特基电极(4)的侧面、轻掺杂漂移层(2)的侧面以及高掺杂金刚石衬底(1)的上表面除凸出部分的表面均覆盖有钝化介质(5)。

2.根据权利要求1所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件，其特征在于，所述高掺杂金刚石衬底(1)、轻掺杂漂移层(2)的掺杂类型相同，同为n型掺杂或p型掺杂。

3.根据权利要求1所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件，其特征在于，所述欧姆接触金属层(3)为以钛为基底的多层金属结构，钛的厚度大于10nm且小于50nm。

4.根据权利要求1所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件，其特征在于，所述肖特基电极(4)为钛、铝、镍、金、铂、钨、铜其中一种金属，或者至少两种金属的组合，且肖特基电极(4)的厚度为100nm～1000nm。

5.带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，采用有机试剂，通过超声的方式清洗金刚石材料样品，金刚石材料样品的结构包括从下往上依次设置的高掺杂金刚石衬底、轻掺杂漂移层，且高掺杂金刚石衬底和轻掺杂漂移层的掺杂类型相同；

步骤2，在高掺杂金刚石衬底的下表面通过电子束蒸发或溅射的方法，制备欧姆接触金属层，并在真空条件下进行合金处理；

步骤3，在轻掺杂漂移层的上表面利用光刻胶定义肖特基接触区域，然后利用金属蒸发和剥离工艺制备肖特基电极；

步骤4，以肖特基电极为掩模，完全刻蚀掉轻掺杂漂移层，同时刻蚀部分高掺杂金刚石衬底，且总的刻蚀厚度大于轻掺杂漂移层的厚度，且小于轻掺杂漂移层与高掺杂金刚石衬底厚度之和；

步骤5，对经过步骤4得到的样品进行损伤修复；

步骤6，对于步骤5得到的样品，在除了高掺杂金刚石衬底的侧面、欧姆接触金属层的侧面、欧姆接触金属层的下表面以外的其他表面上沉积钝化介质；

步骤7，在钝化介质上利用光刻胶定义介质孔区域，对介质孔内的介质进行刻蚀，露出肖特基电极，采用有机清洗试剂去除光刻胶。

6.根据权利要求5所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件的制备方法，其特征在于，步骤4所述刻蚀所用的刻蚀气体为氧气，或者在氧气的基础上加入氩气、四氟化碳、六氟化硫中的至少一种气体；刻蚀所用的刻蚀方法为反应离子刻蚀法或者感应耦合等离子体刻蚀法。

7.根据权利要求5所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件的制备方法，其特征在于，步骤5所述损伤修复所采用的方法为等离子体处理或者用非强氧化性酸溶液处理或者用弱碱性溶液处理。

8.根据权利要求5所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件的制备方法，其特征在于，步骤6所述钝化介质为三氧化二铝、二氧化硅、四氮化三硅、金刚石中的一种，或者至少两种的组合。

9.根据权利要求5所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件的制备方法，其特征在于，步骤6所述沉积所采用的方法为等离子体增强化学的气相沉积法或者微波等离子体化学气相沉积法或者原子层沉积法或者脉冲激光沉积法或者磁控溅射法。

10.根据权利要求5所述带台面终端的金刚石肖特基势垒二极管器件的制备方法，其特征在于，步骤7所述对介质孔内的介质进行刻蚀，所采用的方法为湿法或者反应离子刻蚀法或者感应耦合等离子体刻蚀法。