交错调制型双向阻断器件及其制作方法

1.本发明属于微电子技术领域，特别涉及一种双向阻断器件，可用于电力电子系统。
技术背景
2.在无线充电、航空航天、射频和医疗设备等应用场景中，经常需要器件具有能够双向耐压的特性，以维持高的功率转换效率及提升器件可靠性。得益于gan优越的材料特性，如高击穿场强、良好的热特性和高电子迁移率等，gan基增强型高电子迁移率晶体管在高功率和高频率应用领域中受到了研究者们的极大关注。然而传统的gan基增强型高电子迁移率晶体管往往只能实现单向阻断，即只能漏极电压高于源极电压，通过关断栅极来实现正向阻断，这严重限制了该类器件的应用。
3.传统增强型高电子迁移率晶体管其自下而上包括：衬底1、过渡层2、势垒层3，势垒层3上部左、右两侧分别为源极6与漏极5，势垒层3上部靠近源极6一侧设置有p型块4，p型块4上部设有栅极7。使用传统结构来组成双向阻断器件，只能外部串联肖特基二极管，这会带来很大的寄生效应，增加功耗，且占用面积较大，难以实现单片集成。为了改善上述传统结构所存在的问题，2009年德国费迪南-布劳恩研究所首次提出了一种凹槽sbd漏极结构。将凹槽sbd漏极结构嵌入传统增强型高电子迁移率晶体管，即可形成图1所示的现有增强型高电子迁移率晶体管，其自下而上设有衬底、过渡层、势垒层、p型块、栅极、势垒层上部左侧设置有欧姆接触，其上部设有源极，势垒层与过渡层的右侧设置有肖特基接触，其上部设有漏极，整个器件上部除源极、栅极、漏极外均设置有钝化层进行覆盖。该器件制备工艺与传统gan基hemt器件工艺相兼容，且可以实现双向耐压。但这种器件结构存在正向开启电压高、正向输出电流低的问题，难以满足实际用途需要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种交错调制型双向阻断器件及其制作方法，以实现双向阻断特性，提升器件的阈值电压，减小器件栅极漏电，降低正向开启电压，提高正向输出电流，提升器件的可靠性。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
6.1.一种交错调制型双向阻断器件，自下而上包括：衬底1、过渡层2、势垒层3和钝化层4，其特征在于：
7.所述势垒层3上部的钝化层4的左侧设置有源极槽5，该源极槽内部设置有源极6；
8.所述势垒层3和钝化层4的右侧设置有凹槽阳极12，该凹槽阳极的底部位于过渡层2中；
9.所述凹槽阳极12和钝化层4的上表面设有互连金属13；
10.所述互连金属13左部的下方设有n个左阵列块10，互连金属13中部的下方设有m个右阵列块11，左阵列块10和右阵列块11的下部位于过渡层2中；
11.所述源极6与左阵列块10之间的钝化层4内部设有窗口14，其内部自下而上依次设
有p型块15、i-gan块16、栅极17；
12.所述源极6、栅极17与右侧的阵列块及凹槽阳极12构成hemt结构，阵列块、凹槽阳极12与其接触的势垒层3和钝化层4之间形成二极管结构，hemt与二极管复合形成双向阻断器件。
13.进一步，所述衬底1采用碳化硅或硅或蓝宝石材料。
14.进一步，所述势垒层3的厚度a为3nm～100nm；钝化层4的厚度b为5nm～1000nm。
15.进一步，所述n个左阵列块10和m个右阵列块11为交错分布；左阵列块10与右阵列块11之间的间距d大于0，右阵列块11与凹槽阳极12之间的间距e大于0。
16.进一步，所述n个左阵列块10、m个右阵列块11和凹槽阳极12的高度相同，均为c，c》a+b。
17.进一步，所述左阵列块10由n个等间距的金属长方体块构成，相邻两个长方体块之间的距离f大于0，其中n≥1；右阵列块11由m个等间距的金属长方体块组成，相邻两个长方体块之间的距离g大于0，其中m≥2。
18.进一步，所述p型块15选用p-gan或cuo或nio材料，其厚度为10nm～500nm，掺杂浓度为5
×
10
15
cm-3
～1
×
10
22
cm-3
；i-gan块16的厚度为10nm～500nm。
19.2.本发明制作交错调制型双向阻断器件的方法，包括如下步骤：
20.§
1.在衬底1上外延gan半导体材料，形成过渡层2；
21.§
2.在过渡层2上外延gan基宽禁带半导体材料，形成势垒层3；
22.§
3.在势垒层3上淀积绝缘物，形成钝化层4；
23.§
4.制作源极6：
24.4.1)在钝化层4上第一次制作掩膜，利用该掩膜在钝化层4左侧进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成源极槽5；
25.4.2)利用第一次制作的掩膜，在源极槽5内部淀积多层金属，并进行快速热退火，形成源极6；
26.§
5.在钝化层4和源极6上第二次制作掩膜，利用该掩膜对右侧的钝化层4、势垒层3、过渡层2依次进行刻蚀，刻蚀至过渡层2内部，形成n个左阵列块凹槽7、m个右阵列块凹槽8和阳极槽9；
27.§
6.在钝化层4、源极6、左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8和阳极槽9上第三次制作掩膜，利用该掩膜在左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8、阳极槽9内部淀积金属，分别形成n个左阵列块10、m个右阵列块11、凹槽阳极12和互连金属13；
28.§
7.在钝化层4、源极6和互连金属13上第四次制作掩膜，利用该掩膜对源极6与左阵列块10之间的钝化层4进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成窗口14；
29.§
8.在钝化层4、源极6、互连金属13和窗口14上第五次制作的掩膜，利用该掩膜在窗口14中淀积厚度为10nm～500nm，掺杂浓度均为5
×
10
15
cm-3
～1
×
10
22
cm-3
p型块15；
30.§
9.利用第五次制作的掩膜，在p型块15上部淀积厚度为10nm～500nm的i-gan块16；
31.§
10.在钝化层4、源极6、互连金属13和i-gan块16上第六次制作掩膜，利用该掩膜在i-gan块16上部淀积金属，形成栅极17，完成整个器件的制作。
32.本发明器件与现有增强型高电子迁移率晶体管相比较，具有以下优点：
33.1.降低开启电压，增大输出电流。
34.本发明器件由于采用左阵列块10和右阵列块11，当器件的凹槽阳极12施加正电压时，载流子能够从阵列块和凹槽阳极12的边缘流过，相当于增大了凹槽阳极12与沟道中电子的接触面积，提高了载流子隧穿肖特基势垒的效率，从而降低了开启电压增并增加了导通电流；此外，由于采用分布式阵列结构，阳极端金属块并联连接，减小了导通时阳极端的压降，从而进一步降低了开启电压。
35.2.提升阈值电压，增强器件可靠性。
36.本发明由于在p型块15上添加了i-gan块16，使得器件的阈值电压得到调控，不再是原来的高阈值电压就需要更高的p型块15浓度和更低的功函数接触金属；由于添加了i-gan块16，使得栅极17可直接与i-gan块16接触，增加了接触势垒高度和宽度，进而可以增加势垒区所分担的栅压，降低了对栅极金属功函数的要求，即栅极只需普通金属，从而提升了器件的阈值电压并增强了器件的可靠性。
附图说明
37.图1是现有器件的结构图；
38.图2是本发明交错调制型双向阻断器件的俯视图；
39.图3是沿图2的ab线剖视图；
40.图4是沿图2的cd线剖视图；
41.图5是沿图2的ef线剖视图；
42.图6是本发明制备交错调制型双向阻断器件实现流程示意图；
43.图7是仿真本发明器件的输出特性曲线图。
具体实施方式
44.以下结合附图对本发明的实施例和效果作进一步详细描述。
45.参照图2、图3、图4和图5，本实施例给出的交错调制型双向阻断器件包括：衬底1、过渡层2、势垒层3、钝化层4、源极槽5、源极6、左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8、阳极槽9、左阵列快10、右阵列块11、凹槽阳极12、互连金属13、窗口14、p型块15、i-gan块16、栅极17。其中：
46.所述衬底1，采用碳化硅或硅或蓝宝石；
47.所述过渡层2，位于衬底1上部，其厚度为3μm～100μm，掺杂浓度为1
×
10
15
～1
×
10
18
cm-3
；
48.所述势垒层3，位于过渡层2上部，其由若干层相同或不同的gan基宽禁带半导体材料组成，厚度a为3nm～100nm；
49.所述钝化层4，位于势垒层3上部，其采用sio2、al2o3、hfo2、tio2中的任意一种或其它绝缘介质材料，厚度b为5nm～1000nm；
50.所述源极槽5位于钝化层4左侧，下表面与势垒层3接触；
51.所述源极6位于源极槽5内部，源极6与下方半导体形成良好的欧姆接触；
52.所述左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8、阳极槽9从左到右依次分布在钝化层4和势垒层3的右侧，左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8、阳极槽9的下部位于过渡层2中，其高度c相
同，且有c》a+b；
53.所述左阵列块10位于左阵列块凹槽7的内部，右阵列块11位于右阵列块凹槽8的内部，凹槽阳极12位于阳极槽9的内部，左阵列块10、右阵列块11、凹槽阳极12与周围半导体形成肖特基接触，左阵列块10与右阵列块11之间的间距d大于0，右阵列块11与凹槽阳极12之间的间距e大于0；左阵列块10由n个等间距的金属长方体块组成，其间距f大于0，n≥1；右阵列块11由m个等间距的金属长方体块组成，其间距g大于0，m≥2；
54.所述互连金属13位于左阵列块10、右阵列块11和凹槽阳极12的上表面；
55.所述窗口14位于源极6与左阵列块10之间的钝化层4内部，其下表面与势垒层3接触；
56.所述p型块15位于窗口14内部，其厚度为10nm～500nm，掺杂浓度为5
×
10
15
cm-3
～1
×
10
22
cm-3
，选用p-gan或cuo或nio材料；
57.所述i-gan块16位于窗口14内部、p型块15的上部，厚度为10nm～500nm；
58.所述栅极17位于i-gan块16的上部，其长度小于i-gan块16的长度，与i-gan块16之间形成肖特基接触；
59.所述源极6、栅极17与右侧的阵列块及凹槽阳极12构成hemt结构，阵列块、凹槽阳极12与其接触的势垒层3和钝化层4之间形成二极管结构，hemt与二极管复合形成双向阻断器件。
60.参照图6，本发明制备交错调制型双向阻断器件的方法，给出如下三种实施例。
61.实施例一：在碳化硅衬底上制作势垒层3厚度a为3nm，钝化层4选择al2o3材料，厚度b为20nm，阵列块和凹槽阳极12高度c为30nm，p型块15选择gan材料，并且n＝3，m＝4的交错调制型双向阻断器件。
62.步骤一.制作过渡层2，如图6a。
63.使用金属有机物化学气相淀积技术在温度为1000℃，压强为45torr，氢气流量为4600sccm，氨气流量为4600sccm，镓源流量为120μmol/min的工艺条件下，在碳化硅衬底1上外延厚度为4.9μm的gan材料，完成过渡层2的制作。
64.步骤二.外延al
0.4
ga
0.6
n，制作势垒层3，如图6b。
65.使用分子束外延技术，在真空度小于等于1.0
×
10-11
mbar，射频功率为420w，反应剂采用n2、高纯ga源、高纯al源的工艺条件下，在gan过渡层2上外延厚度为3nm的al
0.4
ga
0.6
n材料，形成势垒层3。
66.步骤三.淀积al2o3材料，形成钝化层4，如图6c。
67.使用原子层淀积技术，在反应源为三甲基铝(tma)和去离子水，反应温度为300℃，反应腔气压为5托，单个反应周期包括1.5s的三甲基铝气体通入，3s的氮气吹洗，1s去离子水蒸汽通入，3s氮气吹洗的工艺条件下，在势垒层3的上方淀积厚度为20nm的al2o3材料，形成钝化层4。
68.步骤四.制作源极6：
69.4.1)在钝化层4上部第一次制作掩膜，利用该掩膜使用反应离子刻蚀技术，在cf4流量为20sccm，o2流量为2sccm，压强为20mt，偏置电压为100v的工艺条件下，在钝化层4的左侧进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成源极槽5，如图6d；
70.4.2)再利用该掩膜，使用电子束蒸发技术在真空度小于1.8
×
10-3
pa，功率为400w，
蒸发速率为的工艺条件下，在源极槽5内部淀积ti/al/ni/au金属组合，其厚度依次为0.02μm、0.14μm、0.055μm、0.045μm；然后，在温度为860℃，时间为30s的工艺条件下，进行快速热退火，完成源极6的制作，如图6e。
71.步骤五.制作左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8和阳极槽9，如图6f。
72.在钝化层4和源极6上部第二次制作掩膜，使用反应离子刻蚀技术，在cl2流量为15sccm，压强为10mtorr，功率为130w的工艺条件下，利用该掩膜对钝化层4右侧位置进行深度为30nm的刻蚀，刻蚀至过渡层2内部，形成三个左阵列块凹槽7、四个右阵列块凹槽8和阳极槽9。
73.步骤六.制作左阵列块10、右阵列块11、凹槽阳极12和互连金属13，如图6g。
74.在钝化层4、源极6、三个左阵列块凹槽7、四个右阵列块凹槽8和阳极槽9上部第三次制作掩膜，采用电子束蒸发技术，在真空度为1.6
×
10-3
pa，功率为350w，蒸发速率为的工艺条件下，在钝化层4上部的右侧，三个左阵列块凹槽7、四个右阵列块凹槽8和阳极槽9内部淀积金属w制作肖特基接触，形成三个左阵列块10、四个右阵列块11、凹槽阳极12和互连金属13；阵列块、凹槽阳极12与其接触的势垒层3和钝化层4之间形成二极管结构。
75.步骤七.刻蚀形成窗口14，如图6h。
76.在钝化层4、源极6和互连金属13上第四次制作掩膜，利用该掩膜，使用反应离子刻蚀技术，在cl2流量为18sccm，压强为14mtorr，功率为120w的工艺条件下，对源极6与左阵列块10之间的钝化层4进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成窗口14。
77.步骤八.制作p型块15，如图6i。
78.在钝化层4、源极6、互连金属13和窗口14上第五次制作的掩膜，利用该掩膜使用金属有机化学气相淀积技术，在温度为950℃，压强为42torr，氢气流量为4100sccm，以高纯mg源为掺杂剂，氨气流量为4100sccm，镓源流量为100μmol/min的工艺条件下，在窗口14中淀积厚度为10nm、掺杂浓度为1
×
10
22
cm-3
的p型gan，形成p型块15。
79.步骤九.制作i-gan块16，如图6j。
80.再次利用第五次制作的掩膜，在p型块15上部采用金属有机化学气相淀积技术，在温度为500℃，压强为46torr，氢气流量为4300sccm，氨气流量为4300sccm，镓源流量为21μmol/min的工艺条件下，淀积厚度为10nm的未掺杂gan材料，形成i-gan块16。
81.步骤十.淀积多层金属，形成栅极17，如图6k。
82.在钝化层4、源极6、互连金属13和i-gan块16上第六次制作掩膜，利用该掩膜，在溅射气压为0.1pa，ar的流量为8sccm，基片温度固定在200℃，靶材射频功率为150w的工艺条件下，在i-gan块16上部采用溅射技术溅射厚度分别为0.025μm/0.45μm的金属组合ta/au，形成栅极17；源极6、栅极17与右侧的阵列块及凹槽阳极12构成hemt结构，hemt结构与二极管结构通过阵列块的连接而复合形成双向阻断器件，完成整个器件的制作。
83.实施例二：在硅衬底上制作势垒层3厚度a为24nm，钝化层4选择sio2材料，厚度b为450nm，阵列块和凹槽阳极12高度c为520nm，p型块15选择cuo材料，并且n＝4，m＝5的交错调制型双向阻断器件。
84.步骤a.制作过渡层2，如图6a。
85.设置温度为950℃，压强为40torr，以sih4为掺杂源，氢气流量为4000sccm，氨气流量为4000sccm，镓源流量为100μmol/min的工艺条件，在硅衬底1上，利用金属有机物化学气
相淀积技术外延厚度为4μm、掺杂浓度为2
×
10
19
cm-3
的n-型gan过渡层2。
86.步骤b.外延al
0.25
ga
0.75
n，制作势垒层3，如图6b。
87.设置真空度小于等于1.0
×
10-10
mbar，射频功率为400w，反应剂采用n2、高纯ga源、高纯al源的工艺条件，使用分子束外延技术，在gan过渡层2上外延厚度为24nm的al
0.25
ga
0.75
n材料，形成势垒层3。
88.步骤c.淀积sio2，制作钝化层4，如图6c。
89.设置温度为250℃，rf功率为25w，压强为1100mtorr，n2o流量为850sccm，sih4流量为200sccm的工艺条件，使用等离子体增强化学气相淀积技术在势垒层3的上方淀积sio2以制作钝化层4，其厚度为450nm。
90.步骤d.制作源极6：
91.d1)设置cf4流量为20sccm，o2流量为2sccm，压强为20mt，偏置电压为100v的工艺条件，在钝化层4上部第一次制作掩膜，利用该掩膜使用反应离子刻蚀技术，在钝化层4的左侧进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成源极槽5，如图6d；
92.d2)设置真空度小于1.8
×
10-3
pa，功率为400w，蒸发速率为的工艺条件，再次利用该掩膜，使用电子束蒸发技术在源极槽5内部淀积ti/al/mo/au金属组合，其厚度依次为0.320μm、0.108μm、0.150μm、0.242μm；然后，在温度为850℃，时间为35s的工艺条件下，进行快速热退火，完成源极6的制作，如图6e。
93.步骤e.制作左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8和阳极槽9，如图6f。
94.设置cf4流量为28sccm，o2流量为3sccm，压强为25mt，偏置电压为110v的工艺条件，在钝化层4和源极6上部第二次制作掩膜，利用该掩膜使用反应离子刻蚀技术，对钝化层4右侧位置进行深度为520nm的刻蚀，刻蚀至过渡层2内部，形成四个左阵列块凹槽7、五个右阵列块凹槽8和阳极槽9。
95.步骤f.制作左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8和阳极槽9，如图6g。
96.设置真空度为1.6
×
10-3
pa，功率为350w，蒸发速率为的工艺条件，在钝化层4、源极6、四个左阵列块凹槽7、五个右阵列块凹槽8和阳极槽9上部第三次制作掩膜，利用该掩膜采用电子束蒸发技术，在钝化层4上部的右侧，四个左阵列块凹槽7、五个右阵列块凹槽8和阳极槽9内部淀积金属mo制作肖特基接触，形成四个左阵列块10、五个右阵列块11、凹槽阳极12和互连金属13；阵列块、凹槽阳极12与其接触的势垒层3和钝化层4之间形成二极管结构。
97.步骤g.刻蚀形成窗口14，如图6h。
98.设置cf4流量为28sccm，o2流量为3sccm，压强为25mt，偏置电压为110v的工艺条件，在钝化层4、源极6和互连金属13上第四次制作掩膜，利用该掩膜，使用反应离子刻蚀技术，对源极6与左阵列块10之间的钝化层4进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成窗口14。
99.步骤h.制作p型块15，如图6i。
100.设置纯度为99.999％的铜作为靶材，溅射气体为高纯氩气，同样纯度的高纯氧气作为反应气体，设置溅射前反应室真空度为2.0
×
10-4
pa，溅射中保持氩气流速为20sccm,氧气流速为10sccm,沉积室的气压为0.5pa,射频功率为35w,基底温度为200℃的工艺条件，在钝化层4、源极6、互连金属13和窗口14上第五次制作掩膜，利用该掩膜使用磁控溅射技术在窗口14中淀积厚度为170nm、掺杂浓度为3
×
10
20
cm-3
的cuo，形成p型块15。
101.步骤i.制作i-gan块16，如图6j。
102.设置温度为500℃，压强为46torr，氢气流量为4300sccm，氨气流量为4300sccm，镓源流量为21μmol/min的工艺条件，再次利用第五次制作的掩膜，在p型块15上部采用金属有机化学气相淀积技术，淀积厚度为230nm的未掺杂gan材料，形成i-gan块16。
103.步骤j.淀积多层金属，形成栅极17，如图6k。
104.设置真空度小于1.8
×
10-3
pa，功率为500w，蒸发速率小于的工艺条件，在钝化层4、源极6、互连金属13和i-gan块16上第六次制作掩膜，利用该掩膜在i-gan块16上部使用电子束蒸发技术淀积厚度分别为0.020μm/0.32μm的金属组合ni/au，形成栅极17；源极6、栅极17与右侧的阵列块及凹槽阳极12构成hemt结构，hemt结构与二极管结构通过阵列块的连接而复合形成双向阻断器件，完成整个器件的制作。
105.实施例三：在蓝宝石衬底上制作势垒层厚度a为100nm，钝化层4选择hfo2材料，厚度b为1000nm，阵列块和凹槽阳极12高度c为1300nm，p型块15选择nio材料，并且n＝1，m＝2的交错调制型双向阻断器件。
106.步骤1.制作过渡层2，如图6a。
107.使用金属有机物化学气相淀积技术，在蓝宝石衬底1上外延厚度为5.3μm、掺杂浓度为1
×
10
15
cm-3
的n-型gan过渡层2。
108.淀积的工艺条件是：温度为950℃，压强为40torr，以sih4为掺杂源，氢气流量为4000sccm，氨气流量为4000sccm，镓源流量为100μmol/min。
109.步骤2.外延al
0.1
ga
0.9
n，制作势垒层3，如图6b。
110.使用分子束外延技术，在gan过渡层2上外延厚度a为100nm的al
0.1
ga
0.9
n材料，形成势垒层3；
111.分子束外延技术的工艺条件是：真空度小于等于1.0
×
10-10
mbar，射频功率为400w，反应剂采用n2、高纯ga源、高纯al源。
112.步骤3.淀积hfo2材料，制作钝化层4，如图6c。
113.使用射频磁控反应溅射技术，在势垒层3的上方淀积厚度为1000nm的hfo2材料，形成钝化层4；
114.射频磁控反应溅射技术的工艺条件是：反应室溅射气压保持在0.1pa左右，o2和ar的流量分别为1sccm和8sccm，基片温度固定在200℃，hf靶射频功率为150w。
115.步骤4.制作源极6：
116.4a)在钝化层4上部第一次制作掩膜，利用该掩膜使用反应离子刻蚀技术在钝化层4的左侧进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成源极槽5，如图6d。
117.反应离子刻蚀技术的工艺条件是：cf4流量为45sccm，o2流量为5sccm，压强为15mt，功率为250w；
118.4b)再次利用该掩膜，使用电子束蒸发技术淀积ti/au/ni金属组合，其厚度依次为0.350μm、0.44μm、0.27μm；然后进行快速热退火，完成源极6的制作，如图6e；
119.电子束蒸发技术的工艺条件是：在真空度小于1.8
×
10-3
pa，功率为400w，蒸发速率为
120.快速热退火的工艺条件是：温度为860℃，时间为35s。
121.步骤5.制作左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8和阳极槽9，如图6f。
122.在钝化层4和源极6上部第二次制作掩膜，利用该掩膜对钝化层4右侧位置进行刻蚀，刻蚀深度为1300nm，刻蚀后同时形成一个左阵列块凹槽7、两个右阵列块凹槽8和阳极槽9；
123.刻蚀的工艺条件是：cf4流量为48sccm，o2流量为6sccm，压强为18mt，功率为270w。
124.步骤6.制作一个左阵列块10、两个右阵列块11、凹槽阳极12和互连金属13，如图6g。
125.在钝化层4、源极6、左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8和阳极槽9上部第三次制作掩膜，利用该掩膜，采用电子束蒸发技术在钝化层4上部的右侧，左阵列块凹槽7、右阵列块凹槽8和阳极槽9内部淀积金属ni，厚度为1000nm，形成一个左阵列块10、两个右阵列块11、凹槽阳极12和互连金属13；阵列块、凹槽阳极12与其接触的势垒层3和钝化层4之间形成二极管结构；
126.电子束蒸发技术的工艺条件是：真空度小于或等于1.6
×
10-3
pa，功率设为350w，蒸发速率为
127.步骤7.刻蚀形成窗口14，如图6h。
128.在钝化层4、源极6和互连金属13上第四次制作掩膜，利用该掩膜，使用反应离子刻蚀技术，对源极6与左阵列块10之间的钝化层4进行刻蚀，刻蚀至势垒层3上表面为止，形成窗口14；
129.刻蚀的工艺条件是：cf4流量为48sccm，o2流量为6sccm，压强为18mt，功率为270w。
130.步骤8.制作p型块15，如图6i。
131.在钝化层4、源极6、互连金属13和窗口14上第五次制作的掩膜，利用该掩膜使用磁控溅射技术，在窗口14中溅射厚度为500nm、掺杂浓度为5
×
10
15
cm-3
的p型nio，形成p型块15；
132.磁控溅射技术的工艺条件是：溅射功率为110w，温度300℃，ar流量为20sccm，o2流量为30sccm。
133.步骤9.制作i-gan块16，如图6j。
134.再次利用第五次制作的掩膜，在p型块15上部采用金属有机化学气相淀积技术，淀积厚度为500nm的未掺杂gan材料，形成i-gan块16；
135.淀积的工艺条件是：温度为500℃，压强为46torr，氢气流量为4300sccm，氨气流量为4300sccm，镓源流量为21μmol/min。
136.步骤10.淀积多层金属，形成栅极17，如图6k。
137.在钝化层4、源极6、互连金属13和i-gan块16上第六次制作掩膜，设置溅射气压0.1pa左右，ar的流量为8sccm，基片温度固定在200℃，靶材射频功率为150w的工艺条件；利用该掩膜，在i-gan块16上部采用溅射技术溅射厚度分别为0.035μm/0.35μm的金属组合gd/au，形成栅极17；源极6、栅极17与右侧的阵列块及凹槽阳极12构成hemt结构，hemt结构与二极管结构通过阵列块的连接而复合形成双向阻断器件，完成整个器件的制作。
138.本发明的效果可通过以下仿真进一步说明。
139.仿真内容：对本发明实施例二器件的输出特性进行仿真，结果如图7。
140.由图7可以看出，本发明器件的开启电压约为0.36v，输出电流较大，表明本发明器件具有良好的导通特性。
141.以上描述仅是本发明的三个具体实施例，并不构成对本发明的限制，显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，能够在不背离本发明的原理和范围的情况下，根据本发明的方法进行形式和细节上的各种修正和改变，例如，衬底使用其他材料如石墨烯，钝化层使用sin、sc2o3材料，但是这些基于本发明的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。