[发明专利]基于p型NiO薄膜和斜面终端结构的肖特基二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种基于p型NiO薄膜和斜面终端结构的肖特基二极管制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)对掺杂浓度为10¹⁸cm^-3-10¹⁹cm^-3的n型Ga₂O₃衬底进行标准清洗；

2)将清洗后的衬底放入MOCVD设备中外延生长厚度为1-10μm、掺杂浓度为10¹⁶cm^-3-10¹⁷cm^-3的n型Ga₂O₃薄膜；

3)将外延生长Ga₂O₃薄膜的衬底依次进行有机溶剂和去离子水清洗后，再放入HF:H₂O＝1:1的溶液中腐蚀30-60s，最后用流动的去离子水清洗并用高纯氮气吹干；

4)将清洗后的Ga₂O₃衬底放入电子束蒸发台中，在Ga₂O₃衬底背面依次蒸发淀积厚度为50-100nm的Ti金属层和厚度为100-200nm的Au金属层；然后在N₂环境中进行500-600℃、55-65s的快速热退火，形成欧姆接触电极的样品；

5)选取直径为50mm、厚度为3mm、纯度为99.9％的固体柱NiO靶材，将制作完欧姆接触电极的样品和固体柱NiO靶材放入磁控溅射设备中在溅射压强为2.0Pa，溅射功率为130W，溅射电压为600-900V、O₂/Ar为2:8，温度为300℃的工艺条件下，外延生长厚度为100-200nm、掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3-9×10¹⁷cm^-3的p型NiO薄膜；

6)在p型NiO薄膜上涂光刻胶，光刻其中间区域形成窗口，再放入反应离子刻蚀设备中，在气体流量为Cl₂：Ar＝30:30，RF功率为700W，压强为5mTorr，偏置电压为300V的工艺条件下，刻蚀除去窗口区域的p型NiO薄膜形成深度为100-200nm的凹槽，并将刻蚀后的样品放入有机溶液中清洗1min，并用去离子水冲洗，最后用高纯氮气吹干；

7)将清洗后的样品放入电子束蒸发台中，在凹槽和p型NiO薄膜表面依次蒸发淀积厚度为20-50nm的Ni金属层和厚度为100-200nm的Au金属层，形成肖特基电极，该Ni金属层和Au金属层自下而上覆盖在凹槽两边的NiO薄膜上，长度均为0.5-1μm；

8)在肖特基电极和p型NiO薄膜上涂光刻胶，光刻其两侧部分区域形成窗口，再放入反应离子刻蚀设备中，在气体流量为Cl₂：Ar＝30:30，RF功率为700W，压强为5mTorr，偏置电压300V的工艺条件下刻蚀除去两侧部分的p型NiO薄膜形成斜面结构，刻蚀深度为100-200nm，刻蚀角度40°-60°；并将刻蚀后的样品放入有机溶液中清洗1min，并用去离子水冲洗，最后用高纯氮气吹干；

9)在肖特基电极、p型NiO薄膜和n型Ga₂O₃上涂光刻胶，光刻n型Ga₂O₃两侧部分区域形成窗口，再放入反应离子刻蚀设备中，刻蚀除去窗口区域的n型Ga₂O₃形成斜面结构，并将刻蚀后的样品放入有机溶液中清洗1min，并用去离子水冲洗，最后用高纯氮气吹干，完成整个器件的制作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，1)中对高掺杂n型Ga₂O₃衬底进行标准清洗步骤如下：

1a)先进行有机溶液清洗；

1b)使用流动的去离子水清洗；

1c)放入HF:H₂O＝1:1的溶液中腐蚀30-60s；

1d)用流动的去离子水清洗并用高纯氮气吹干。