其它V族氮化物。
[0103]帽层结构16的材料可以是铟镓氮、铝铟镓氮或P型铟镓氮，优选为P型铟镓氮。采用P型铟镓氮时，帽层结构较薄，阳极对导电沟道的控制能力更好。
[0104]本实施例提供的氮化镓二极管采用多层异质结结构形成多导电沟道二极管。多层异质结包括:位于衬底11上的第一沟道层131 ;位于第一沟道层131上的第一势皇层141 ;位于第一势皇层141上的第二沟道层132 ;位于第二沟道层132上的第二势皇层142。第一沟道层131与第一势皇层141在交界面处形成第一二维电子气151 (第一导电沟道)，第二沟道层132与第二势皇层142在交界面处形成第二二维电子气152 (第二导电沟道)。采用多导电沟道结构能够进一步降低氮化镓二极管的导通电阻及流过相同电流时的功耗。
[0105]图10是本发明实施例三提供的氮化镓二极管的制作方法的流程图。如图10所示，本实施例中，步骤101至步骤103与实施例一中步骤41至步骤43相同，步骤108至步骤1010与实施例一中步骤46至步骤48相同。本实施例只描述与实施例一的不同之处。
[0106]步骤104、在第一势皇层上形成第二沟道层。
[0107]第二沟道层的材料可以是非掺杂的氮化镓。利用金属有机化合物化学气相沉积工艺或分子束外延工艺，在衬底上形成第二沟道层。
[0108]步骤105、在第二沟道层上形成第二势皇层，第二势皇层与第二沟道层的交界面处形成有第二二维电子气。
[0109]利用金属有机化合物化学气相沉积工艺或分子束外延工艺，在第二沟道层上形成第二势皇层。
[0110]步骤106、在第二势皇层上形成帽层。
[0111]在第二势皇层上形成帽层，此时，帽层下方第二沟道层与第二势皇层交界面处的第二二维电子气和第一沟道层与第一势皇层交界面处的第一二维电子气被耗尽。
[0112]步骤107、刻蚀部分帽层和其下的第二势皇层和第二沟道层。
[0113]利用光刻工艺及干法刻蚀工艺，刻蚀帽层。为了形成很好的欧姆接触，可以采用氯基刻蚀裸露出来的第二势皇层和其下的第二沟道层，此时，刻蚀后的帽层下方第二沟道层与第二势皇层交界面处的第二二维电子气和第一沟道层与第一势皇层交界面处的第一二维电子气被耗尽，仅在裸露出来的第一势皇层区域与第二沟道层交界面处存在第一二维电子气。
[0114]如图1lA所示，图1lA示出了步骤104至步骤107对应的剖面图。
[0115]与本发明实施例一提供的氮化镓二极管相比，本实施例三提供的氮化镓二极管，通过引入多导电沟道，能够进一步降低氮化镓二极管的导通电阻及流过相同电流时的功耗。
[0116]上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。
【主权项】
1.一种氮化镓二极管，其特征在于，包括: 衬底； 位于所述衬底上的第一沟道层； 位于所述第一沟道层上的第一势皇层，所述第一势皇层与所述第一沟道层的交界面处形成有第一二维电子气； 位于所述第一势皇层上的帽层结构； 位于所述帽层结构一侧第一势皇层上和/或延伸至所述第一势皇层之内的阴极，所述帽层结构和所述阴极之间设置有间隙； 位于所述帽层结构另一侧第一势皇层上和/或延伸至所述第一势皇层之内的阳极，且所述阳极覆盖至所述帽层结构的上表面。2.根据权利要求1所述的氮化镓二极管，其特征在于，还包括: 位于所述帽层结构之下以及所述帽层结构和所述阴极之间的第一势皇层上的第二沟道层； 位于所述帽层结构和所述第二沟道层之间以及所述帽层结构和所述阴极之间的第二沟道层上的第二势皇层，所述第二势皇层与所述第二沟道层的交界面处形成有第二二维电子气。3.根据权利要求1或2所述的氮化镓二极管，其特征在于，所述帽层结构的材料为铟镓氮、铝铟镓氮或者P型铟镓氮。4.根据权利要求3所述的氮化镓二极管，其特征在于，所述P型铟镓氮中掺杂有镁。5.根据权利要求1或2所述的氮化镓二极管，其特征在于，所述帽层结构的厚度为2纳米?20纳米。6.根据权利要求1或2所述的氮化镓二极管，其特征在于，与所述阴极和所述阳极接触的所述第一势皇层的表面区域分别掺杂有杂质。7.根据权利要求6所述的氮化镓二极管，其特征在于，所述阴极和所述阳极的制备过程完全相同。8.根据权利要求1或2所述的氮化镓二极管，其特征在于，所述阳极包括第一阳极和第二阳极； 所述第一阳极位于所述帽层结构另一侧的所述第一势皇层上，且所述第一阳极与所述帽层结构接触； 所述第二阳极位于所述第一阳极和所述帽层结构上；其中， 所述第一阳极与所述第一势皇层形成欧姆接触，所述第二阳极与所述帽层结构形成肖特基接触。9.一种氮化镓二极管的制作方法，其特征在于，包括: 提供衬底； 在所述衬底上形成第一沟道层； 在所述第一沟道层上形成第一势皇层，所述第一势皇层与所述第一沟道层的交界面处形成有第一二维电子气； 在所述第一势皇层上形成帽层结构，以及 在所述帽层结构一侧第一势皇层上和/或延伸至所述第一势皇层之内形成阴极，所述帽层结构和所述阴极之间设置有间隙，以及 在所述帽层结构另一侧第一势皇层上和/或延伸至所述第一势皇层之内形成阳极，且所述阳极覆盖至所述帽层结构的上表面。10.根据权利要求9所述的氮化镓二极管的制作方法，其特征在于，在所述第一沟道层上形成第一势皇层，所述第一势皇层与所述第一沟道层的交界面处形成有第一二维电子气之后，所述方法还包括: 在所述第一势皇层上形成第二沟道层； 在所述第二沟道层上形成第二势皇层，所述第二势皇层与所述第二沟道层的交界面处形成有第二二维电子气， 所述形成帽层结构是在所述第二势皇层上形成的。
【专利摘要】本发明公开了一种氮化镓二极管及其制作方法，该氮化镓二极管包括：衬底；位于所述衬底上的第一沟道层；位于所述第一沟道层上的第一势垒层，所述第一势垒层与所述第一沟道层的交界面处形成有第一二维电子气；位于所述第一势垒层上的帽层结构；位于所述帽层结构一侧第一势垒层上和/或延伸至所述第一势垒层之内的阴极，所述帽层结构和所述阴极之间设置有间隙；位于所述帽层结构另一侧第一势垒层上和/或延伸至所述第一势垒层之内的阳极，且所述阳极覆盖至所述帽层结构的上表面。本发明所述的氮化镓二极管具有低开启电压、低导通电阻、高正向导通电流、高反向耐压和低反向漏电的特性。
【IPC分类】H01L29/872, H01L21/329, H01L29/06
【公开号】CN105280725
【申请号】CN201510185726
【发明人】裴轶, 邓光敏, 张乃千
【申请人】苏州捷芯威半导体有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年4月17日