技术特征：
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：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)；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；所述凹槽阳极(12)和钝化层(4)的上表面设有互连金属(13)；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；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)；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。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述衬底(1)采用碳化硅或硅或蓝宝石材料。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述势垒层(3)的厚度a为3nm～100nm；所述钝化层(4)的厚度b为5nm～1000nm；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。4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，n个左阵列块(10)和m个右阵列块(11) 为交错分布。5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述左阵列块(10)与右阵列块(11)之间的间距d大于0；所述右阵列块(11)与凹槽阳极(12)之间的间距e大于0。6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：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；所述右阵列块(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。7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：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
；所述i-gan块(16)的厚度为10nm～500nm。8.一种交错调制型双向阻断器件制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
§
1.在衬底(1)上外延gan半导体材料，形成过渡层(2)；
§
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)；
§
3.在势垒层(3)上淀积绝缘物，形成钝化层(4)；
§
4.制作源极(6)：
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)；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)；
§
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)；
§
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)；
§
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)；
§
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)；
§
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)；
§
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。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述步骤
§
1、
§
2、
§
3、
§
8、
§
9中使用的外延或淀积技术，包括：金属有机物化学气相淀积方法、等离子体增强化学气相淀积方法、分子束外延方法、磁控溅射方法。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述步骤
§
4、
§
6、
§
10中使用的金属淀积工艺，包括：电子束蒸发工艺、溅射工艺；所述步骤
§
4中使用的快速热退火的工艺条件是：温度设置为800℃～900℃，时间设置为30s～40s。
技术总结
本发明公开了一种交错调制型双向阻断器件，主要解决现有器件只能单向阻断及开启电压高的问题。其自下而上包括：衬底、过渡层、势垒层和钝化层，钝化层左侧设有源极；势垒层和钝化层的右侧设有凹槽阳极；钝化层和凹槽阳极的上表面设有互连金属；互连金属下方设有N个左阵列块与M个右阵列块，这些阵列块的下部均位于过渡层内；源极与左阵列块之间的钝化层内部设有窗口，其内依次设有P型块和i-GaN块和栅极，该栅极、源极、阵列块及凹槽阳极构成HEMT结构，并与由阵列块、凹槽阳极及与其接触的半导体材料所构成的二极管复合，形成双向阻断器件。本发明能降低开启电压，实现双向阻断并提升阈值电压，可用于电力电子系统。可用于电力电子系统。可用于电力电子系统。
技术研发人员：毛维 裴晨 杨翠 彭国良 杜鸣 马佩军 郑雪峰 张进成 郝跃
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2022.05.25
技术公布日：2022/8/8