金属层和一层Au金属层，一般采用电子束蒸发工艺或磁控溅射工艺制备形成，其厚度可以选择的范围是5?30nm。
[0036]其中，第二电极4的材料可以选择为T1、Au、Al或Cu ;第二电极4可以为单层金属材料层或多层金属材料层，例如可以仅仅是一层Au金属层，也可以是包括叠层设置的一层Ti金属层和一层Au金属层，一般采用电子束蒸发工艺或磁控溅射工艺制备形成，其厚度可以选择的范围是200?lOOOnm。
[0037]其中，欧姆电极层5的可以是单层的Ti材料层；也可以选择是多层叠层设置的金属材料层，所述金属材料包括T1、Al、Ni和Au ;其中，在多层金属材料层中至少包含一 Ti材料层，并且该Ti材料层与所述GaN层I连接。例如，可以先制备一层与GaN层I连接的Ti材料层，然后在所述Ti材料层依次制备Al、N1、Au材料层，形成Ti/Al/Ni/Au多层金属材料层的欧姆电极层5 ;或者是在所述Ti材料层依次制备Al、T1、Au材料层，形成Ti/Al/Ti/Au多层金属材料层的欧姆电极层5。一般采用电子束蒸发工艺或磁控溅射工艺制备形成，其厚度可以选择的范围是200?lOOOnm。所述欧姆电极层的总厚度可以选择的范围是100?lOOOnm。
[0038]对如上所述的肖特基二极管进行测试的方法包括步骤:在第一电极3位于肖特基接触区域6的部分采用阴极荧光谱来观测肖特基二极管内部的位错数目及分布；还可以进行其他测试，例如，在第二电极4上施加电压或电流以测试肖特基二极管的1-V特性。
[0039]对于如上所述的肖特基二极管，由于形成于肖特基接触区域6的第一电极3采用了薄的金属电极，例如Ni (10nm)/Au (1nm),在进行CL谱测量时，电子束可以穿透肖特基电极打到样品上，样品所发出的阴极荧光也能够透过肖特基电极发射出来，这样就可以利用CL谱来观测GaN肖特基二极管内部的位错数目及分布，便于深入研究位错对器件性能的影响。例如，采用Quanta400FEG热场发射环境扫描电子显微镜和MonoCL3+阴极荧光谱仪，对本实施方式提供的肖特基二极管的肖特基接触区域进行CL谱观测，电子束能量设置为10kV，可以清楚的观测到GaN肖特基二极管内部的位错，如图3所示，高质量的GaN材料大部分区域发光都很强，只有线位错附近不发光，如图3中的每个黑斑对应一个线位错露头，通过这种方法就可以确定GaN肖特基二极管内部的位错数目及分布。
[0040]如需进行常规测试分析，例如测量电流电压特性曲线(1-V特性)，则可以在加厚的第二电极4上施加电压或电流进行测试，电流可以通过第二电极4流到第一电极3的覆盖绝缘层2的部分，进而流到第一电极3的位于肖特基接触区域6的部分，再通过GaN层流到欧姆电极层5，这样能够防止直接在第一电极3的位于肖特基接触区域6的部分施加电压或电流时将该薄层电极戳破或损坏。图4是对本实施方式提供的肖特基二极管进行电流电压测试得到的1-V特性曲线图。
[0041]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0042]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种肖特基二极管，其特征在于，包括: GaN 层； 位于GaN层上的绝缘层，所述绝缘层具有一开口部，形成肖特基接触区域； 第一电极，形成于所述肖特基接触区域内，与所述GaN层接触，并且，所述第一电极至少部分覆盖于所述绝缘层的上部； 第二电极，与所述第一电极连接，位于所述第一电极覆盖所述绝缘层的部分之上； 其中，所述第一电极的厚度小于所述第二电极的厚度。
2.根据权利要求1所述的肖特基二极管，其特征在于，所述第一电极的厚度为5?30nm ;所述第二电极的厚度为200?lOOOnm。
3.根据权利要求2所述的肖特基二极管，其特征在于，还包括与所述GaN层连接的欧姆电极层，所述欧姆电极层的厚度总为100?lOOOnm。
4.根据权利要求3所述的肖特基二极管，其特征在于，所述欧姆电极层为单层的Ti材料层。
5.根据权利要求3所述的肖特基二极管，其特征在于，所述欧姆电极层为多层叠层设置的金属材料层，所述金属材料包括Ti ,AUNi和Au ;所述多层金属材料层中至少包含一 Ti材料层，所述Ti材料层与所述GaN层连接。
6.根据权利要求1-5任一所述的肖特基二极管，其特征在于，所述绝缘层呈环状，其中心为所述开口部；所述开口部的侧壁具有一倾斜角度，倾斜角度的范围是I?80°，从俯视的角度中所述开口部呈上大下小的结构。
7.根据权利要求6所述的肖特基二极管，其特征在于，所述GaN层为GaN自支撑材料。
8.根据权利要求6所述的肖特基二极管，其特征在于，所述绝缘层的材料为Si02、Si3N4或Al2O3，其厚度为100?lOOOnm。
9.根据权利要求6所述的肖特基二极管，其特征在于，所述第一电极的材料为N1、Pt或Au，所述第二电极的材料为T1、Au、Al或Cu ;所述第一电极和第二电极为单层金属材料层或多层金属材料层。
10.一种肖特基二极管的测试方法，其特征在于，包括步骤: (a)、提供如权利要求1-9任一所述的肖特基二极管； (b)、在所述第一电极位于所述肖特基接触区域的部分采用阴极荧光谱来观测所述肖特基二极管内部的位错数目及分布。
11.根据权利要求10所述的的测试方法，其特征在于，还包括步骤:在所述第二电极上施加电压或电流以测试所述肖特基二极管的ι-v特性。
【专利摘要】本发明公开了一种肖特基二极管，包括：GaN层；位于GaN层上的绝缘层，绝缘层具有一开口部，形成肖特基接触区域；第一电极，形成于肖特基接触区域内，与GaN层接触，并且，第一电极至少部分覆盖于所述绝缘层的上部；第二电极，与第一电极连接，位于第一电极覆盖绝缘层的部分之上；其中，第一电极的厚度小于所述第二电极的厚度。本发明还提供了如上所述的肖特基二极管的测试方法，在第一电极位于肖特基接触区域的部分采用阴极荧光谱来观测肖特基二极管内部的位错数目及分布。本发明提供的肖特基二极管，既可以进行常规的电流电压特性曲线测试，又能够利用阴极荧光谱确定器件内部的位错数目及分布位置，方便深入研究位错对器件性能的影响。
【IPC分类】H01L29-872, H01L21-66
【公开号】CN104681636
【申请号】CN201310636409
【发明人】刘磊, 张敏, 田飞飞, 郑树楠, 张志强, 王海, 周桃飞, 弓晓晶, 王建峰, 徐科
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月27日