[发明专利]肖特基位障二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种肖特基位障二极管(Schottky barrier diode，SBD)及其制造方法，特别是指一种降低漏电流的SBD及其制造方法。

背景技术

肖特基位障二极管(SBD)为一半导体元件，相较于p-n接面二极管，其利用金属与半导体的肖特基接触(Schottky contact)所产生的肖特基位障(Schottky barrier)，使得操作时顺向电流较大，且回复时间较短。然而由于使得SBD操作于逆向偏压时，会产生很大的漏电流，因此造成电能的损失。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种肖特基位障二极管及其制造方法，使得肖特基位障二极管操作于逆向偏压，降低漏电流，以减少肖特基位障二极管操作时的电能损耗。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种肖特基位障二极管及其制造方法。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种肖特基位障二极管形成于一基板中，包含：一氮化镓(gallium nitride，GaN)层，形成于该基板的一上表面上；一氮化铝镓(aluminum gallium nitride，AlGaN)层，形成于该GaN层上，且该GaN层与该AlGaN层形成该SBD的一阴极(cathode)；一高功函数导电层，形成于该AlGaN层上，且该高功函数导电层与该AlGaN层间，形成一第一肖特基接触；一低功函数导电层，形成于该AlGaN层上，且该低功函数导电层与该AlGaN层间，形成一第二肖特基接触，该低功函数导电层的功函数低于该高功函数金属层的功函数，且该高功函数导电层与该低功函数导电层电连接，形成该SBD的阳极；以及一欧姆接触金属层，形成于该AlGaN层上，并与该AlGaN层间，形成一欧姆接触，且该欧姆接触金属层与该高功函数导电层及该低功函数导电层间，由一绝缘层隔开。

就另一观点言，本发明也提供了一种肖特基位障二极管制造方法，包含：形成一氮化镓(gallium nitride，GaN)层于一基板上；形成一氮化铝镓(aluminum gallium nitride，AlGaN)层于该GaN层上，且该GaN层与该AlGaN层形成该SBD的一阴极(cathode)；形成一高功函数导电层于该AlGaN层上，且该高功函数导电层与该AlGaN层间，形成一第一肖特基接触；形成一低功函数导电层于该AlGaN层上，且该低功函数导电层与该AlGaN层间，形成一第二肖特基接触，该低功函数导电层的功函数低于该高功函数金属层的功函数，且该高功函数导电层与该低功函数导电层电连接，形成该SBD的阳极；以及形成一欧姆接触金属层于该AlGaN层上，并与该AlGaN层间，形成一欧姆接触，且该欧姆接触金属层与该高功函数导电层及该低功函数导电层间，由一绝缘层隔开。

在其中一种较佳实施型态中，该绝缘层由俯视图视之，环绕该高功函数导电层及该低功函数导电层，且该欧姆接触金属层，环绕该绝缘层。

上述较佳实施型态中，该低功函数导电层，由俯视图视之，位于该高功函数导电层之中。

在另一种较佳实施型态中，该基板包含一绝缘基板或一导体基板。

在另一种较佳实施型态中，该高功函数导电层包括一钨(W)或金(Au)层，且该低功函数导电层包括一铝(Al)或钛(Ti)层。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1A-1C显示本发明的第一个实施例；

图2A-2C举例显示第一个实施例中，其俯视图不同的实施方式；

图3显示SBD电流-电压特性曲线；

图4显示应用本发明的SBD的电流-电压特性曲线模拟图；

图5A-5C以肖特基接触能带图来解释本发明操作的原理；

图6显示本发明的另一个实施例；

图7举例显示金属的功函数。

图中符号说明

11              基板

12              GaN层

13              AlGaN层

14              阳极导电层

14a             高功函数导电层

14b             低功函数导电层

15              欧姆接触金属层

16              绝缘层

100，300        肖特基位障二极管