[发明专利]一种氮化镓横向MIS-肖特基混合阳极二极管

摘要

本发明属于半导体功率器件领域，特别涉及一种氮化镓横向MIS‑肖特基混合阳极二极管。本发明公开了一种基于具有变铝组分势垒层(Al0～0.50GaN)异质结的混合阳极二极管，具体结构是在GaN层上方生长一层薄的变铝组分Al0～0.50GaN层作为势垒层，AlGaN势垒层中Al摩尔分量从0％到50％渐变。薄的变铝组分AlGaN层能够减小肖特基阳极电极到二维电子气的距离，增加沟道二维电子气浓度，并消除AlGaN/GaN异质结处导带差，进而能够降低所提出器件的开启电压和导通压降。同时阳极部分的金属‑绝缘体‑半导体结构(MIS)能够有效降低器件反向漏电流，增加器件反向耐压。

主权项

1.一种氮化镓横向MIS‑肖特基混合阳极二极管，包括从下至上依次层叠设置的衬底(1)、GaN层(2)和AlGaN层(3)；所述AlGaN层(3)的Al摩尔组分从AlGaN层(3)底部到顶部逐渐增大，AlGaN层(3)与GaN层(2)形成异质结；在器件上层两端还分别具有阴极结构和MIS‑肖特基混合阳极结构；所述阴极结构为在异质结上层形成欧姆接触的第一金属(6)；所述MIS‑肖特基混合阳极结构包括金属‑绝缘层‑半导体结构和肖特基结构，所述肖特基结构为在异质结上层形成肖特基接触的第二金属(7)，所述金属‑绝缘层‑半导体结构包括一个刻蚀部分AlGaN层(3)的凹槽，凹槽底部和侧面覆盖一层绝缘介质(5)，绝缘介质(5)上方覆盖金属电极(8)，该金属电极(8)与第二金属(7)之间进行电气连接，两者之间保持相同电位；在所述AlGaN层(3)上表面淀积SiN层(4)形成钝化层；在所述钝化层上生长有绝缘介质(5)，部分绝缘介质(5)沿SiN层(4)和金属电极(8)之间的侧面延伸至AlGaN层(3)上表面构成MIS结构的绝缘层。