[发明专利]一种自对准的GaN肖特基二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种自对准的GaN肖特基二极管，该二极管结构自下而上包括衬底(1)、n+GaN层(2)、n-GaN层(3)、T型阳极(4)和空气桥(8)；所述衬底(1)上方设有隔离槽(7)，所述n+GaN层(2)上方设有阴极(5)，所述n-GaN层(3)与所述阴极(5)之间还设有间隔区(6)，其特征在于所述T型阳极(4)位于所述n-GaN层(3)的正上方，所述n-GaN层(3)与所述T型阳极(4)的直径相等。

2.根据权利要求1所述的一种自对准的GaN肖特基二极管，其特征在于所述间隔区(6)的宽度为0-200nm。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种自对准的GaN肖特基二极管的制造方法，包括如下步骤：

1)在所述衬底(1)的上方依次生长n+GaN层(2)和n-GaN层(3)；

2)在所述n-GaN层(3)的上方光刻阳极图形，随后蒸发或溅射阳极金属，剥离形成T型阳极(4)；

3)以所述T型阳极(4)为掩模，采用氯基干法刻蚀方式，去除n-GaN层(3)；

4)采用PECVD、ICPCVD或AlD方式生长牺牲介质层，随后采用各向异性干法刻蚀去除表面的牺牲介质层；

5)在所述n+GaN层(2)的上方光刻掩模，覆盖部分T型阳极(4)，随后蒸发阴极金属，剥离形成阴极(5)；

6)采用各向同性干法刻蚀或湿法腐蚀去除剩余牺牲介质层，形成间隔区(6)；

7)在所述n-GaN层(3)上光刻隔离槽掩模，随后通过干法刻蚀依次去除n-GaN层(3)和n+GaN层(2)，形成隔离槽(7)；

8)光刻空气桥掩模，电镀形成所述空气桥(8)。

4.根据权利要求3所述的一种自对准的GaN肖特基二极管的制造方法，其特征在于，步骤1)所述衬底为SiC、金刚石、Si、蓝宝石或GaN中的任一种，所述n+GaN层(2)的掺杂源为Ge或Si的任一种，掺杂浓度在1E19/cm³到5E20/cm³之间，所述n-GaN层(3)的掺杂源为Ge或Si的任一种，掺杂浓度在1E17/cm³到7E17/cm³之间。

5.根据权利要求3所述的一种自对准的GaN肖特基二极管的制造方法，其特征在于，步骤2)所述的T型阳极(4)的金属包含Ni/Au、W/Ti/Au、Pt/Au、Ni/Pt/Au中的任一种多层金属。

6.根据权利要求3所述的一种自对准的GaN肖特基二极管的制造方法，其特征在于，步骤4)所述的牺牲介质层为SiN、SiO₂、Al₂O₃、AlN、HfO₂、La₂O₃中的一种或几种组合，厚度为0-200nm。

7.根据权利要求3所述的一种自对准的GaN肖特基二极管的制造方法，其特征在于，步骤5)所述的阴极(5)的金属包含Ti/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Al、TiN/Al中的任一种多层金属。