[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，特别是指一种半导体层具有开口矩阵的肖特基位障二极管及其制造方法。

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，其利用导电层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。然而由于利用导电材料作为阳极，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，利用形成于半导体中的开口矩阵结构，调整导电材料的功函数，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，包含：一半导体层，具有多个开口，以形成一开口矩阵；以及一阳极，具有形成于该多个开口中的多个导电突出部，以形成一导电矩阵；其中，该半导体层与该阳极间，形成肖特基接触。

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：提供一半导体层；自该半导体层一上表面向下，形成多个开口，进而形成一开口矩阵；以及形成多个导电突出部于该多个开口中，以形成一导电矩阵，进而形成一阳极；其中，该半导体层与该阳极间，形成肖特基接触。

在其中一种较佳实施型态中，该半导体层包括一氮化镓(gallium nitride，GaN)层或硅(silicon)层。

在另一种较佳实施型态中，该多个开口由该半导体层一上表面向下，利用一微影制程与一蚀刻制程所形成的纳米洞结构。

在又一种较佳实施型态中，该肖特基位障二极管更包含一导电层，形成于该半导体层上，并与该半导体层间，形成欧姆接触。

在再一种较佳实施型态中，该开口平均直径不大于300nm，开口与开口间的中心距离不大于1um，开口由该半导体层一上表面向下深度介于50nm至200nm。

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-1E显示本发明的第一个实施例；

图2显示本发明的第二个实施例；

图3显示本发明的第三个实施例；

图4A与4B示意开口或导电突出部的特征尺寸；

图5与6示意开口形状并不限于圆形；

图7显示本发明的第四个实施例。

图中符号说明

11，21，31            基板

12                    开孔矩阵

12a                   开孔

13，23，33，43        半导体层

14，24，34            阳极

15                    阴极

16                    导电矩阵

16a                   导电突出部

24a，34a              第一区

24b，34b              第二区

100，200，300，400    肖特基位障二极管

111，131，211，311    上表面

d                     直径

h                     深度

p                     中心距离

具体实施方式

本发明中的图式均属示意，主要意在表示制程步骤以及各层之间的上下次序关系，至于形状、厚度与宽度则并未依照比例绘制。

请参阅图1A-1E，显示本发明的第一个实施例，肖特基位障二极管(Schottky barrier diode，SBD)100的制造流程。如图1A所示，首先提供基板11，其具有上表面111。基板11例如但不限于为碳化硅(SiC)基板或蓝宝石(sapphire)基板。