[发明专利]一种蓝宝石基GaN准垂直肖特基二极管反向漏电改善方法及肖特基二极管

说明书

本发明公开了一种蓝宝石基GaN准垂直肖特基二极管反向漏电改善方法及肖特基二极管，在蓝宝石基GaN样品上制备光刻胶腌膜；然后采用感应耦合等离子干法刻蚀工艺在制备有光刻胶腌膜的蓝宝石基GaN样品上进行刻蚀操作，直到刻蚀到n⁺GaN层；再对刻蚀后的蓝宝石基GaN样品进行低温快速热退火处理，修复刻蚀损伤；然后采用光刻和电子束工艺在快速热退火处理后的蓝宝石基GaN样品上蒸镀Ti/Al/Ni/Au金属层；再进行高温快速热退火处理形成相应的欧姆接触；采用电子束进行Ni/Au肖特基接触制备。本发明能够快速、高效的在Ar环境下修复GaN台面刻蚀后的损伤，且修复效果明显。

技术领域

本发明属于宽禁带半导体器件技术领域，具体涉及一种蓝宝石基GaN准垂直肖特基二极管反向漏电改善方法及肖特基二极管。

背景技术

以氮化镓(GaN)为代表的第三代宽禁带半导体材料，凭借其高的临界击穿场强、高的电子饱和漂移速度，正迅速成为高频大功率器件的首选材料。尤其在功率二极管整流器件领域更是具有重要的应用前景，肖特基二极管(SBD)作为一种重要的两端电子元件在检波、混频等电路中具有重要的应用。但是目前存在的一个重要问题在于制备的肖特基二极管的反向漏电都普遍较大，使得器件在很低的反向偏压下就发生了提前的预击穿，严重降低了器件的性能和应用，所以如何有效的减小反向漏电对于扩大GaN肖特基二极管的应用极为重要。本发明旨在提出一种在GaN台面深刻蚀后，在400～500℃Ar环境下快速热退火的后处理方法，整个过程简单且有效，并且能够降低GaN肖特基二极管的反向漏电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种蓝宝石基GaN准垂直肖特基二极管反向漏电改善方法及肖特基二极管，改善蓝宝石基GaN准垂直肖特基二极管反向漏电，经过低温快速热退火处理，GaN肖特基二极管的反向漏电获得数量级的降低。

本发明采用以下技术方案：

一种蓝宝石基GaN准垂直肖特基二极管反向漏电改善方法，在蓝宝石基GaN样品上制备光刻胶腌膜；然后采用感应耦合等离子干法刻蚀工艺在制备有光刻胶腌膜的蓝宝石基GaN样品上进行刻蚀操作，直到刻蚀到n⁺GaN层；再对刻蚀后的蓝宝石基GaN样品进行低温快速热退火处理；然后采用光刻和电子束工艺在快速热退火处理后的蓝宝石基GaN样品上蒸镀Ti/Al/Ni/Au金属层；再进行高温快速热退火处理形成相应的欧姆接触；采用电子束进行Ni/Au肖特基接触制备。

具体的，制备光刻胶腌膜前，先依次用丙酮、异丙醇、去离子水对蓝宝石基GaN样品进行清洗。

具体的，台面刻蚀所需的光刻胶腌膜厚度大于等于刻蚀的台面深度。

进一步的，光刻胶腌膜的厚度为6～7μm。

具体的，低温快速热退火处理在Ar环境下进行，时间为5～20min，温度为400～500℃。

具体的，蒸镀Ti/Al/Ni/Au金属层的厚度为280～400nm。

具体的，蒸镀Ti/Al/Ni/Au金属层后，高温快速热退火处理在Ar环境下进行，温度为750～850℃，时间为20～30s。

具体的，肖特基阳极金属为Ni/Au。

本发明的另一个技术方案是，一种肖特基二极管。

具体的，势垒高度为0.908～0.92eV，理想因子为1.052～1.08。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：