氮化镓异质结功率二极管及其制备方法与流程

文档序号:37668221发布日期:2024-04-18 20:41阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氮化镓异质结功率二极管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法,其特征在于:所述衬底为n型gan单晶衬底,所述n型gan单晶衬底的厚度为50微米~500微米,载流子浓度为1×1018cm-3~3×1018cm-3;通过金属有机化学气相沉积工艺或氢化物气相外延工艺或分子束外延法工艺在所述n型gan单晶衬底上生长gan漂移层,所述gan漂移层的厚度范围为20微米~30微米,载流子浓度为1×1015cm-3~1×1016cm-3。

3.根据权利要求1所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法,其特征在于:沉积绝缘介质层及形成器件窗口包括步骤:

4.根据权利要求1所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法,其特征在于:在所述器件窗口中形成p型nio层包括:

5.根据权利要求4所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法,其特征在于:通过射频磁控溅射工艺形成所述第一p型nio层和第二p型nio层,其中,溅射温度为常温,射频功率为100w~150w,溅射靶材为nio陶瓷。

6.根据权利要求4所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法,其特征在于:所述第一p型nio层的载流子浓度为1×1017cm-3~5×1017cm-3,厚度为150纳米~250纳米,所述第二p型nio层的载流子浓度为1×1019cm-3~6×1019cm-3,厚度为50纳米~80纳米。

7.一种氮化镓异质结功率二极管,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的氮化镓异质结功率二极管,其特征在于:所述衬底为n型gan单晶衬底,所述n型gan单晶衬底的厚度为50微米~500微米,载流子浓度为1×1018cm-3~3×1018cm-3;所述gan漂移层的厚度范围为20微米~30微米,载流子浓度为1×1015cm-3~1×1016cm-3。

9.根据权利要求7所述的氮化镓异质结功率二极管,其特征在于:所述绝缘介质层的厚度为300纳米~400纳米,所述绝缘介质层包括氮化硅层或二氧化硅层。

10.根据权利要求7所述的氮化镓异质结功率二极管,其特征在于:所述p型nio层包括:

11.根据权利要求10所述的氮化镓异质结功率二极管,其特征在于:所述第一p型nio层的载流子浓度为1×1017cm-3~5×1017cm-3,厚度为150纳米~250纳米,所述第二p型nio层的载流子浓度为1×1019cm-3~6×1019cm-3,厚度为50纳米~80纳米。


技术总结
本发明提供一种氮化镓异质结功率二极管及其制备方法,制备方法包括:在衬底的第一面上形成n型掺杂的GaN漂移层;在衬底的第二面上形成阴极;在GaN漂移层上沉积绝缘介质层,在绝缘介质层中形成显露GaN漂移层的器件窗口;在器件窗口中形成P型NiO层,P型NiO层的厚度小于器件窗口的高度,P型NiO层的侧壁紧贴于器件窗口的内壁;在P型NiO层上形成阳极。本发明的P型NiO层可以实现高掺杂浓度,制备出高质量的PN结,从而实现高质量的GaN基PN结二极管,同时避免高温退火而导致GaN分解的问题。本发明无需额外对P型NiO层侧壁进行刻蚀,可以避免器件漏电增大的问题。

技术研发人员:敖辉,韩甲俊,王敏,刘新科,庄文荣
受保护的技术使用者:东莞市中镓半导体科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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