[发明专利]一种二极管及其制作方法

摘要

一种二极管器件及其制作方法，属于功率半导体器件技术领域。器件的元胞结构包括金属阴极、N+衬底和N‑外延层和金属阳极，N‑外延层的顶层两侧具有沟槽结构，沟槽结构自下而上包括P+半导体区和P型半导体Well区，P型半导体Well区与其上方的金属阳极相接触，部分P型半导体Well区和N‑半导体外延层上表面有介质层；介质层与N‑半导体外延层上表面有异质半导体；异质半导体、介质层、P型半导体Well区以及N‑半导体外延层形成超势垒结构。本发明在不影响器件性能的前提下，显著降低了传统PIN器件正向开启电压，优化了器件反向恢复特性，获得了正向导通压降与关断损耗之间良好的折中特性。另外，本发明器件还提供了多种工作模式选择，极大地方便了实际应用场合。

主权项

1.一种二极管器件，其元胞结构自下而上包括依次层叠设置的金属阴极(5)、N+宽禁带半导体衬底(4)、N‑宽禁带半导体外延层(3)和金属阳极(1)；N‑宽禁带半导体外延层(3)的顶层两侧具有沟槽结构，所述沟槽结构包括P+宽禁带半导体区(2)和P型宽禁带半导体Well区(10)，P+宽禁带半导体区(2)位于沟槽底部，P型宽禁带半导体Well区(10)位于P+宽禁带半导体区(2)上表面；部分P型宽禁带半导体Well区(10)的上表面与金属阳极(1)相接触，部分P型宽禁带半导体Well区(10)和部分N‑宽禁带半导体外延层(3)的上表面具有与之接触的介质层(8)；介质层(8)与部分N‑宽禁带半导体外延层(3)上表面具有与之接触的窄禁带半导体区(7)；所述窄禁带半导体区(7)、介质层(8)、P型宽禁带半导体Well区(10)以及N‑宽禁带半导体外延层(3)形成超势垒结构，所述窄禁带半导体区(7)与N‑宽禁带半导体外延层(3)形成异质结，P+宽禁带半导体区(2)与N‑宽禁带半导体外延层(3)形成PN结。