[发明专利]一种基于GaN的横向结势垒肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于GaN横向结势垒肖特基二极管，其特征在于，包括：从下至上依次层叠设置的衬底层(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、插入层(4)、势垒层(5)和钝化层(9)，所述成核层(2)的材料为AlN或GaN，其厚度为30～90nm，所述缓冲层(3)的材料为GaN，其厚度为0.5～5μm，所述插入层(4)的材料为AlN或AlGaN，其厚度为0.5～2nm，所述势垒层(5)的材料为AlGaN，其厚度为5～25nm，所述钝化层(9)的材料为SiN/SiO₂或SiN/HfO₂，其厚度为30nm；

P注入区(6)，设置于所述缓冲层(3)、所述插入层(4)和所述势垒层(5)内，位于所述缓冲层(3)、所述插入层(4)和所述势垒层(5)的一端，所述P注入区(6)为梳状结构，所述P注入区(6)包括注入离子的若干P区和未注入离子的若干N区，且每个所述N区设置于两个相邻所述P区之间，所述P区注入的离子为Mg离子，所述N区存在2DEG；

阳电极(8)，位于所述P注入区(6)的上表面；

阴电极(7)，位于所述势垒层(5)的上表面且位于所述势垒层(5)远离所述阳电极(8)的一端；

所述P注入区(6)的下端在所述缓冲层(3)内的深度大于所述缓冲层(3)内的预设厚度，所述预设厚度为形成2DEG的所述缓冲层(3)的厚度；

所述P注入区(6)的长度大于或者等于所述阳电极(8)的长度；

所述势垒层(5)与所述阴电极(7)的接触面为欧姆接触；

所述势垒层(5)与所述阳电极(8)的接触面为肖特基接触。

2.一种基于GaN横向结势垒肖特基二极管的制备方法，用于制备权利要求1所述的基于GaN横向结势垒肖特基二极管，包括：

选取衬底层(1)；

以所述衬底层(1)为基础，从下至上依次层叠淀积成核层(2)、缓冲层(3)、插入层(4)和势垒层(5)；

在所述势垒层(5)上表面的一端进行光刻形成P注入区(6)，在所述P注入区(6)的P区注入Mg离子，所述P注入区(6)的深度大于所述插入层(4)和所述势垒层(5)的厚度之和，且小于所述缓冲层(3)、所述插入层(4)和所述势垒层(5)的厚度之和；

在所述P注入区(6)的上表面制作掩模，在所述掩模内沉积阳极金属形成阳电极(8)；

在所述势垒层(5)远离所述阳电极(8)一端的上表面制作掩模，在所述掩模内沉积阴极金属形成阴电极(7)；

在所述阳电极(8)、所述P注入区(6)、所述势垒层(5)和所述阴电极(7)的上表面沉积钝化层(9)；

对所述阴电极(7)上的所述钝化层(9)进行光刻和刻蚀形成阴极接触孔，对所述阳电极(8)上的所述钝化层(9)进行光刻和刻蚀形成阳极接触孔。

3.根据权利要求2所述的基于GaN横向结势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，通过在所述掩模内沉积阳极金属形成阳电极(8)，包括：

采用磁控溅射工艺在所述P注入区(6)上表面的所述掩模内沉积阳极金属形成所述阳电极(8)。

4.根据权利要求2所述的基于GaN横向结势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，通过在所述掩模内沉积阴极金属形成阴电极(7)，包括：

采用磁控溅射工艺在所述势垒层(5)上表面的所述掩模内沉积阴极金属形成所述阴电极(7)。