[发明专利]氮化镓垂直型PIN二极管及制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓垂直型PIN二极管，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底相对设有第一表面和第二表面；

氮化镓缓冲层，外延生长在所述衬底的第一表面；

PIN结，所述PIN结包括在所述氮化镓缓冲层上依次垂直生长的N+氮化镓外延层、本征氮化镓外延层、P+氮化镓外延层；

阳极电极，设置在所述P+氮化镓外延层远离所述衬底的第一表面；

阴极金属层，包括欧姆接触电极金属层和阴极金属层，其中，在所述衬底的第二表面设有刻蚀槽，所述刻蚀槽至少延伸至露出所述N+氮化镓外延层，所述欧姆接触电极金属层设置在所述刻蚀槽内、与所述N+氮化镓外延层形成欧姆接触，所述阴极金属层形成在所述欧姆接触电极金属层上。

2.如权利要求1所述的氮化镓垂直型PIN二极管，其特征在于，所述欧姆接触电极金属层与所述阳极电极在垂直于所述PIN结的方向上对应设置。

3.如权利要求2所述的氮化镓垂直型PIN二极管，其特征在于，所述欧姆接触电极金属层与所述阳极电极尺寸相当、且相对所述PIN结位置对称。

4.如权利要求1所述的氮化镓垂直型PIN二极管，其特征在于，所述阳极电极上还设有钝化层。

5.如权利要求4所述的氮化镓垂直型PIN二极管，其特征在于，所述衬底的厚度为10μm～200μm、所述氮化镓缓冲层的厚度为0.01μm～5μm、所述N+氮化镓外延层的厚度为0.1μm～5μm、所述本征氮化镓外延层的厚度为0.1μm～100μm、所述P+氮化镓外延层的厚度为0.1μm～5μm和/或所述钝化层的厚度为0.1μm～10μm。

6.如权利要求1所述的氮化镓垂直型PIN二极管，其特征在于，所述衬底为SiC、Si或蓝宝石。

7.如权利要求1所述的氮化镓垂直型PIN二极管，其特征在于，所述欧姆接触电极金属层的金属为Ti/Al、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au或Ti/Al/Pt/Au；和/或

所述阳极电极的金属为Ti/Au、Ni/Au或Ti/Al。

8.一种氮化镓垂直型PIN二极管的制备方法，其特征在于，包括：

提供一衬底；

在所述衬底的上表面依次生长氮化镓缓冲层、N+氮化镓外延层、本征氮化镓外延层、P+氮化镓外延层和阳极电极；

将所述衬底的下表面减薄至预设厚度；

在所述减薄后的衬底的下表面进行刻蚀，直至刻蚀露出所述N+氮化镓外延层后，停止刻蚀；

在露出的所述N+氮化镓外延层上沉积欧姆接触电极金属层；

对所述欧姆接触电极金属层进行激光退火后，在退火后的所述欧姆接触电极金属层上制备阴极金属层。

9.如权利要求8所述的氮化镓垂直型PIN二极管的制备方法，其特征在于，在所述减薄后的衬底的下表面进行刻蚀时，将所述阳极电极对应区域的所述减薄后的衬底和所述氮化镓缓冲层进行刻蚀。

10.如权利要求8所述的氮化镓垂直型PIN二极管的制备方法，其特征在于，所述激光的能量密度为1J/cm²～5J/cm²。