本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，氮化鎵肖特基二極管的結(jié)構(gòu)如圖1所示：在藍(lán)寶石、硅或碳化硅襯底1上生長(zhǎng)n+氮化鎵層2和n-氮化鎵層3，蝕刻n-氮化鎵層3至n+氮化鎵層2，在n-氮化鎵層3上淀積肖特基金屬層5作為陽(yáng)極，在n+氮化鎵層2上淀積歐姆金屬層6作為陰極，從而構(gòu)成肖特基二極管。

現(xiàn)有氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于：由于本征氮化鎵為n型，而通過(guò)在生長(zhǎng)過(guò)程中的摻雜來(lái)降低n型氮化鎵層中的電子濃度有限，因此無(wú)法有效提升肖特基勢(shì)壘高度而達(dá)到降低漏電流和增高擊穿電壓的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種氮化鎵肖特基二極管。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種氮化鎵肖特基二極管，包括襯底、形成在所述的襯底上的n+氮化鎵層、形成在所述的n+氮化鎵層上具有n-氮化鎵層的臺(tái)面、形成在所述的n-氮化鎵層的臺(tái)面上蝕刻有凹槽的p型氮化鎵層，所述的p型氮化鎵層上形成有肖特基金屬層，所述的n+氮化鎵層上形成有歐姆金屬層，所述的肖特基金屬層形成二極管的陽(yáng)極，所述的歐姆金屬層形成二極管的陰極。

優(yōu)選地，所述的凹槽底部至所述的n-氮化鎵層的距離為0~50nm。

優(yōu)選地，所述的p型氮化鎵層的厚度為3nm~3um。

優(yōu)選地，所述的p型氮化鎵層上具有多個(gè)凹槽。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種氮化鎵肖特基二極管的制作方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括在襯底上表面生長(zhǎng)n+氮化鎵層，在n+氮化鎵層上表面生長(zhǎng)n-氮化鎵層，還包括在n-氮化鎵層上表面生長(zhǎng)p型氮化鎵層；進(jìn)行蝕刻工藝：形成具有p型氮化鎵層和n-氮化鎵層的臺(tái)面，并且蝕刻每個(gè)臺(tái)面上的部分p型氮化鎵層形成凹槽；在p型氮化鎵層上沉淀肖特基金屬層作為陽(yáng)極，在n+氮化鎵層上沉淀歐姆金屬層作為陰極。

優(yōu)選地，進(jìn)行蝕刻工藝時(shí)：先蝕刻部分p型氮化鎵層形成凹槽，再蝕刻p型氮化鎵層和n-氮化鎵層至n+氮化鎵層形成臺(tái)面。

優(yōu)選地，進(jìn)行蝕刻工藝時(shí)：先蝕刻p型氮化鎵層和n-氮化鎵層至n+氮化鎵層形成臺(tái)面，再蝕刻臺(tái)面上部分p型氮化鎵層形成凹槽。

進(jìn)一步優(yōu)選地，蝕刻p型氮化鎵層至距離n-氮化鎵層0~50nm。

優(yōu)選地，所述的p型氮化鎵層的生長(zhǎng)厚度為3nm~3um。

優(yōu)選地，所述的襯底為藍(lán)寶石、硅或者碳化硅襯底。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果：

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以耗盡肖特基電極下的載流子，從而提升肖特基勢(shì)壘高度，降低漏電流，增高擊穿電壓，而肖特基電極下的凹槽結(jié)構(gòu)可以降低正向?qū)妷?，因此使得器件的正向和反向特性同時(shí)得到提升。

附圖說(shuō)明

附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中氮化鎵肖特基二極管結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；

附圖2為本實(shí)施例中步驟（一）的示意圖；

附圖3為本實(shí)施例中步驟（二）的示意圖一；

附圖4為本實(shí)施例中步驟（二）的示意圖二；

附圖5為本實(shí)施例的橫截面示意圖。

其中：1、襯底；2、n+氮化鎵層；3、n-氮化鎵層；4、p型氮化鎵層；40、凹槽；5、肖特基金屬層；6、歐姆金屬層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖5所示：一種氮化鎵肖特基二極管，包括襯底1、形成在襯底1上的n+氮化鎵層2、形成在n+氮化鎵層2上具有n-氮化鎵層3的臺(tái)面、形成在n-氮化鎵層3的臺(tái)面上蝕刻有凹槽40的p型氮化鎵層4，p型氮化鎵層4上形成有肖特基金屬層5，n+氮化鎵層2上形成有歐姆金屬層6，肖特基金屬層5形成二極管的陽(yáng)極，歐姆金屬層6形成二極管的陰極。

以下具體闡述下本實(shí)施氮化鎵肖特基二極管的制作方法，包括以下步驟：

（一）、在藍(lán)寶石、硅或者碳化硅的襯底1上生長(zhǎng)n+氮化鎵層2，在n+氮化鎵層2上表面生長(zhǎng)n-氮化鎵層3，在n-氮化鎵層3上表面生長(zhǎng)3nm~3um的p型氮化鎵層4，如圖2所示；

（二）、干法蝕刻p型氮化鎵層4至距離n-氮化鎵層30~50nm，形成凹槽40，蝕刻多個(gè)凹槽40，如圖3所示；對(duì)p型氮化鎵層4和n-氮化鎵層3進(jìn)行干法蝕刻形成臺(tái)面，并確保每個(gè)臺(tái)面上的p型氮化鎵層4上均具有凹槽40，如圖4所示；

或者對(duì)p型氮化鎵層4和n-氮化鎵層3進(jìn)行干法蝕刻形成臺(tái)面，干法蝕刻臺(tái)面上的p型氮化鎵層4至距離n-氮化鎵層30~50nm，形成凹槽40，蝕刻多個(gè)凹槽40，凹槽間距寬度0.1um~10um；

（三）、在p型氮化鎵層4上沉淀肖特基金屬層5作為陽(yáng)極，在n+氮化鎵層3上沉淀歐姆金屬層6作為陰極，制成氮化鎵肖特基二極管，如圖5所示。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種氮化鎵肖特基二極管，包括襯底、N+氮化鎵層、N?氮化鎵層臺(tái)面、蝕刻有凹槽的P型氮化鎵層，P型氮化鎵層上形成有作為陽(yáng)極的肖特基金屬層，N+氮化鎵層上形成有作為陰極的歐姆金屬層。其制作方法包括在襯底上表面依次生長(zhǎng)N+氮化鎵層、N?氮化鎵層、P型氮化鎵層；形成具有P型氮化鎵層和N?氮化鎵層的臺(tái)面，部分蝕刻每個(gè)臺(tái)面上的P型氮化鎵層形成一系列凹槽；P型氮化鎵層上沉淀肖特基金屬層作為陽(yáng)極，N+氮化鎵層上沉淀歐姆金屬層作為陰極。本發(fā)明可以耗盡肖特基電極下的載流子，提升肖特基勢(shì)壘高度，降低漏電流，增高擊穿電壓，肖特基電極下的凹槽可以降低正向?qū)妷海沟闷骷恼蚝头聪蛱匦酝瑫r(shí)得到提升。

技術(shù)研發(fā)人員：張葶葶;朱廷剛;李亦衡;王東盛;苗操;魏鴻源;嚴(yán)文勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇能華微電子科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.10
技術(shù)公布日：2017.07.14