[发明专利]一种极化掺杂的SBD二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种极化掺杂的SBD二极管，其特征在于：所述SBD二极管结构自下而上依次为位于GaN衬底底部的阴极、所述GaN衬底、n型GaN层、n^-型GaN层、渐变掺杂的n型Al_xGa_1-xN结构和嵌入所述n^-型GaN层的高阻区、位于顶部n-GaN层上的阳极，其中所述渐变掺杂的n型Al_xGa_1-xN结构底层为n-AlGaN层，顶层为所述n-GaN层，Al组分自下而上逐渐减小，其中0≤x≤1；所述高阻区上表面与顶部所述n-GaN层共面。

2.如权利要求1所述的SBD二极管，其特征在于：所述GaN衬底厚度为300μm -500μm。

3.如权利要求1所述的SBD二极管，其特征在于：所述n型GaN层厚度为5μm -12μm，所述n型GaN层为Si掺杂，掺杂的载流子浓度为5x10¹⁵ cm^-3-8x10¹⁸ cm^-3。

4.如权利要求1所述的SBD二极管，其特征在于：所述n^-型GaN层厚度为0.1μm -3μm，所述n^-型GaN层为Si掺杂，掺杂的载流子浓度为1x10¹⁵ cm^-3-9x10¹⁵ cm^-3。

5.如权利要求1所述的SBD二极管，其特征在于：所述渐变掺杂的n型Al_xGa_1-xN结构厚度为3nm-10nm。

6.一种极化掺杂的SBD二极管制备方法，其特征在于：包括如下步骤

步骤1：准备厚度为300μm -500μm的GaN衬底；

步骤2：在所述GaN衬底上依次沉积n型GaN层和n^-型GaN层；

步骤3：在所述n^-型GaN层上沉积渐变掺杂的n型Al_xGa_1-xN结构，使Al组分自下而上逐渐减小，渐变掺杂的n型Al_xGa_1-xN结构底层为n-AlGaN层，顶层为n-GaN层，其中0≤x≤1；

步骤4：刻蚀所述渐变掺杂的n型Al_xGa_1-xN结构两端部和部分所述n^-型GaN层并沉积氧化层形成高阻区；

步骤5：沉积和剥离工艺在顶层所述n-GaN层沉积阳极，在所述GaN衬底底部形成阴极。

7.如权利要求6所述的SBD二极管制备方法，其特征在于：所述步骤2至步骤4生长方式为金属有机化学气相沉积或分子束外延。

8.如权利要求6所述的SBD二极管制备方法，其特征在于：所述步骤3选取氨气为N源，三甲基铝为Al源，三甲基镓为Ga源，H₂为载气。

9.如权利要求6所述的SBD二极管制备方法，其特征在于：所述步骤4刻蚀方式为干法刻蚀或湿法刻蚀。