[发明专利]Ga2O3/SiC异质结光电PNP晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种Ga₂O₃/SiC异质结光电PNP晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

选取SiC衬底；

在所述SiC衬底表面生长P型SiC同质外延层形成集电区；

在所述P型SiC同质外延层表面生长N型SiC同质外延层；

在所述N型SiC同质外延层表面生长P型β-Ga₂O₃异质外延层；

在所述P型β-Ga₂O₃异质外延层通过干法刻蚀形成发射区；

在所述N型SiC同质外延层通过干法刻蚀形成基区；

并在暴露出的所述P型SiC同质外延层表面部分位置处生长第一金属材料形成集电极；

在所述发射区表面生长第二金属材料形成发射极，最终形成所述Ga₂O₃/SiC异质结光电PNP晶体管。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述SiC衬底表面生长P型SiC同质外延层形成集电区，包括：

利用LPCVD工艺，在所述SiC衬底表面生长掺杂Al元素的P型SiC材料以形成厚度为3～5μm、掺杂浓度为1×10¹⁶～1×10¹⁷cm^-3所述同质外延层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述P型SiC同质外延层表面生长N型SiC同质外延层，包括：

利用LPCVD工艺，在所述P型SiC同质外延层表面生长掺杂N元素的N型SiC材料以形成厚度为0.3～0.5μm、掺杂浓度为1×10¹⁷～1×10¹⁸cm^-3的所述N型SiC同质外延层。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述N型SiC同质外延层表面生长P型β-Ga₂O₃异质外延层，包括：

利用分子束外延工艺，在所述N型SiC同质层表面生长掺杂元素为Cu或者Zn，掺杂浓度为1×10¹⁹～9×10¹⁹cm^-3，厚度为0.5～0.8μm的所述P型β-Ga₂O₃异质外延层。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述P型β-Ga₂O₃异质外延层通过干法刻蚀形成发射区，包括：

采用第一掩膜板，采用BCl₃作为刻蚀气体，利用等离子刻蚀工艺对所述P型β-Ga₂O₃异质外延层进行刻蚀形成所述发射区。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述N型SiC同质外延层通过干法刻蚀形成基区，包括：

采用第二掩膜板，采用CF₄或O₂作为刻蚀气体，利用等离子刻蚀工艺对所述N型SiC同质外延层进行刻蚀形成所述基区。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在暴露出的所述P型SiC同质外延层表面部分位置处生长第一金属材料形成集电极，包括：

利用磁控溅射工艺在所述集电区表面溅射Ni金属材料；

在氮气和氩气的气氛下，利用快速热退火工艺在所述P型SiC同质外延层表面与所述Ni金属材料表面形成欧姆接触以完成所述集电极的制备。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发射区表面生长第二金属材料形成发射极，包括：

利用磁控溅射工艺在所述发射区表面溅射Ti材料和Au材料形成Ti/Au叠层双金属材料；

在氮气和氩气的气氛下，利用快速热退火工艺在所述发射区表面与所述Ti/Au叠层双金属材料表面形成欧姆接触以完成所述发射极的制备。