利用氟离子注入实现的氮化镓PN结及其制造方法与流程

文档序号:12681017阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用氟离子注入实现的氮化镓PN结,其特征在于,包括

衬底;

n型GaN半导体层,所述n型掺杂GaN半导体层形成于所述衬底之上,并在所述n型掺杂GaN半导体层上设置有第一电极;

p型GaN半导体层,所述p型掺杂GaN半导体层嵌于所述n型掺杂GaN半导体层中部区域,通过氟离子注入实现,并在所述p型掺杂GaN半导体层上设置有第二电极。

2.根据权利要求1所述的利用氟离子注入实现的氮化镓PN结,其特征在于,

所述p型掺杂GaN半导体层的横截面为圆形。

3.根据权利要求1所述的利用氟离子注入实现的氮化镓PN结,其特征在于,

所述第一电极的横截面为中部开设有圆形通孔的正方形结构,所述第一电极将p型GaN半导体层围设在其圆形通孔内,且所述第一电极的横截面面积小于所述n型GaN半导体层的横截面面积;

所述第二电极的横截面为圆形,且所述第二电极的横截面面积小于所述p型GaN半导体层的横截面面积。

4.根据权利要求1所述的利用氟离子注入实现的氮化镓PN结,其特征在于,

所述第一电极为钛铝镍金(Ti/Al/Ni/Au)四层电极,所述第二电极为镍金(Ni/Au)双层电极。

5.一种利用氟离子注入实现的氮化镓PN结的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤31,提供衬底,在所述衬底上生长n型GaN半导体层;

进一步,所述衬底,其例如但不限于硅衬底、蓝宝石衬底或非故意掺杂的氮化镓(galliumnitride,GaN)衬底;

步骤32,在所述n型GaN半导体层上沉积第一电极;

步骤33,通过离子注入法注入氟离子,在所述n型掺杂GaN半导体层中的指定位置形成p型掺杂GaN半导体层;

步骤34,在所述p型GaN半导体层上沉积第二电极;

步骤35,对整个GaN半导体层进行高温热处理,激活掺杂元素并减少GaN界面的缺陷密度。

6.根据权利要求5所述的利用氟离子注入实现的氮化镓PN结的制造方法,其特征在于,所述步骤32包括以下步骤:

在n型GaN半导体表面涂覆光刻胶,形成第一掩膜;

紫外光刻所述第一掩膜,在所述n型GaN半导体上形成第一窗口;

利用电子束蒸发法在所述第一窗口的表面沉积第一电极;

去除所述n型GaN半导体表面涂覆的光刻胶,并对所述n型GaN半导体进行热处理。

7.根据权利要求5所述的利用氟离子注入实现的氮化镓PN结的制造方法,其特征在于,所述步骤33包括以下步骤:

在n型GaN半导体表面涂覆光刻胶,形成第二掩膜;

紫外光刻所述第二掩膜,在所述n型GaN半导体上形成第二窗口;

利用离子注入法将氟离子注入到所述n型GaN半导体中部区域,形成p型GaN半导体。

8.根据权利要求5所述的利用氟离子注入实现的氮化镓PN结的制造方法,其特征在于,所述步骤34包括以下步骤:

利用电子束蒸发法在上述第二窗口的表面沉积第二电极;

去除所述n型GaN半导体表面涂覆的光刻胶。

9.根据权利要求6所述的利用氟离子注入实现的氮化镓PN结的制造方法,其特征在于,所述

第一窗口为中部开设有圆形通孔的正方形结构,所述第一窗口将p型GaN半导体层围设在其中;

所述第二窗口为圆形窗口,所述第二窗口的横截面面积小于所述p型GaN半导体层的横截面面积。

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