[发明专利]一种肖特基二极管及制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种肖特基二极管及制备方法，该肖特基二极管包括：氧化镓衬底、欧姆接触电极、氧化镓漂移层和肖特基接触电极；氧化镓漂移层包括重掺杂氧化镓和半绝缘氧化镓；氧化镓衬底上由左至右设置有欧姆接触电极、重掺杂氧化镓、半绝缘氧化镓和肖特基接触电极。本发明实施例由于欧姆接触电极和肖特基接触电极位于同一平面上，当将电压加载在两个接触电极之间时，将形成沿水平方向的电场，使得肖特基二极管的工作方式为水平工作，实现了无需采用复杂的外延工艺，便可获得高质量的氧化镓漂移层，工艺重复性好，非常适用于大规模生长制备，并且可在高压条件下工作。

技术领域

本发明实施例涉及微电子技术领域，尤其涉及一种肖特基二极管及制备方法。

背景技术

肖特基二极管是一种低功耗和高速的半导体器件，其在高频、大电流整流二极管和保护二极管等方面得到应用。传统的半导体材料，例如硅，其在高压条件下容易击穿，难以在高压条件下工作。氧化镓作为第四代半导体材料，具有禁带宽度大、击穿场强高和导通功耗低等特点，特别适用于制备高压大功率的肖特基二极管。

现有技术中，氧化镓肖特基二极管通常采用垂直型结构，可参见图1，即在N型重掺杂氧化镓衬底上外延高质量和低掺杂浓度的本征氧化镓层，并在本征氧化镓层的表面蒸镀金属以形成肖特基接触，以及，在衬底的背面蒸镀金属以形成欧姆接触。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下缺陷：垂直型肖特基二极管虽然工艺简单，但是外延高质量的本征氧化镓层，不仅需要昂贵的设备，而且外延条件也需要精心研究，实现难度较大。

发明内容

本发明实施例提供了一种肖特基二极管及制备方法，以实现无需外延工艺，便可在高压条件下工作的肖特基二极管。

第一方面，本发明实施例提供了一种肖特基二极管，该肖特基二极管包括：氧化镓衬底、欧姆接触电极、氧化镓漂移层和肖特基接触电极；所述氧化镓漂移层包括重掺杂氧化镓和半绝缘氧化镓；

所述氧化镓衬底上由左至右设置有所述欧姆接触电极、所述重掺杂氧化镓、所述半绝缘氧化镓和所述肖特基接触电极。

可选地，还包括表面钝化层；所述表面钝化层设置于所述氧化镓漂移层上；所述表面钝化层上设置有金属电极孔。

可选地，所述氧化镓漂移层的长度为0.5-20000μm；所述氧化镓漂移层的宽度为0.5-10⁴μm；所述氧化镓漂移层的高度为0.1-30μm；

所述重掺杂氧化镓的长度为0.02-1μm。

可选地，所述氧化镓衬底和所述半绝缘氧化镓的电阻率为100-10⁷Ω/cm；所述重掺杂氧化镓的电阻率小于1Ω/cm。

第二方面，本发明实施例还提供了一种肖特基二极管的制备方法，该方法包括：

制备氧化镓衬底；

在所述氧化镓衬底上制备氧化镓漂移层；

对所述氧化镓漂移层的部分区域进行掺杂，得到重掺杂氧化镓，并将所述氧化镓漂移层中除所述重掺杂氧化镓外的区域作为半绝缘氧化镓；

在所述氧化镓衬底上，向位于所述重掺杂氧化镓的一侧沉积欧姆接触电极，以形成欧姆接触；

在所述氧化镓衬底上，向位于所述半绝缘氧化镓的一侧沉积肖特基接触电极，以形成肖特基接触。

可选地，所述在所述氧化镓衬底上，向位于所述半绝缘氧化镓的一侧沉积肖特基接触电极，以形成肖特基接触之后，还包括：

采用沉积方法，在所述氧化镓漂移层上沉积表面钝化层；

采用光刻方法和刻蚀方法，在所述表面钝化层上形成金属电极孔。