[发明专利]一种GaN基肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基肖特基二极管，其特征在于：包括衬底(1)、缓冲层(2)、沟道层(3)、势垒层(4)、p-GaN帽层(5)、绝缘介质(6)、第一阳极金属(7)、第二阳极金属(8)、阴极金属(9)和钝化层(10)；所述肖特基二极管的结构自下而上依次包括衬底(1)、缓冲层(2)、沟道层(3)、势垒层(4)、p-GaN帽层(5)，所述势垒层(4)的上方具有基于p-GaN的MIS栅控结构、混合阳极结构和阴极结构，所述基于p-GaN的MIS栅控结构包含p-GaN帽层(5)、绝缘介质(6)与第一阳极金属(7)，所述混合阳极结构包含第一阳极金属(7)和第二阳极金属(8)，第一阳极金属(7)为高功函数金属，位于绝缘介质(6)上部，与p-GaN帽层(5)三者间形成MIS栅控结构，第二阳极金属(8)为低功函数金属，一部分覆盖于第一阳极金属(7)上形成场板结构，另一部分覆盖于势垒层(4)上形成欧姆接触，所述阴极金属(9)是在势垒层(4)上沉积金属退火而形成的欧姆接触，所述钝化层(10)覆盖于势垒层(4)的表面上且在电极对应的位置处开设有窗口。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基肖特基二极管，其特征在于：所述衬底(1)为SiC、Si、蓝宝石、金刚石和GaN自支撑衬底中的任一种；所述缓冲层(2)为AlN、AlGaN、GaN材料中的一种或多种组成的单层或多层结构；所述沟道层(3)为GaN、AlN、AlGaN中的一种；所述势垒层(4)为AlGaN、AlInN、AlN、AlInGaN中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种GaN基肖特基二极管，其特征在于：所述绝缘介质(6)为HfO₂、ZrO₂、Si₃N₄、SiO₂、Al₂O₃、AlON的一种或多种组合，总厚度为1～100nm。

4.根据权利要求1所述的一种GaN基肖特基二极管，其特征在于：所述低功函数金属为Ti、Al、Ti-Au合金中的一种；所述高功函数金属为W、Ni、Pt、TiN中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种GaN基肖特基二极管，其特征在于：所述阴极金属(9)为Ti-Al合金、Ti-Al-Ti-Au合金、Ti-Al-Ni-Au合金、Ti-Al-Mo-Au合金中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种GaN基肖特基二极管，其特征在于：所述钝化层(10)为SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃介质中的一种或几种。