[发明专利]一种p型金刚石高低势垒肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种p型金刚石高低势垒肖特基二极管，其特征在于，包括：包含金刚石衬底(1)；

金刚石衬底(1)的一面设有金刚石外延层(2)，另一面设有欧姆接触电极(5)；

金刚石外延层(2)的表面形成有凸梁(3)与沟道(4)相间的微观结构；

凸梁(3)的表面形成有第一终端；第一终端表面上设有低势垒肖特基区域金属(7)；

金刚石外延层(2)的微观结构中除凸梁(3)表面的区域设有第二终端；

低势垒肖特基区域金属(7)和第二终端的表面形成一层高势垒肖特基区域金属(9)；

第一终端为氧终端；第二终端为氟终端。

2.根据权利要求1所述的一种p型金刚石高低势垒肖特基二极管，其特征在于，高势垒肖特基区域金属(9)和金刚石衬底(1)的沟道第二终端表面形成的接触势垒比和金刚石凸梁上表面第一终端表面形成接触势垒要高。

3.根据权利要求1所述的一种p型金刚石高低势垒肖特基二极管，其特征在于，所述金刚石衬底(1)为p型金刚石。

4.一种p型金刚石高低势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括：

(1)将p型金刚石衬底清洗干净，并在其表面生长一层金刚石外延层；

(2)在金刚石外延层上，刻蚀出条形沟道，形成周期性沟道与凸梁相间的微观结构；

(3)在p型金刚石衬底背面制作欧姆接触电极；

(4)将步骤(2)中得到的带有周期性沟道与凸梁相间的微观结构的金刚石外延层采用反应离子刻蚀技术表面处理，将凸梁上表面处理成一种表面终端；

(5)将步骤(4)中得到的金刚石外延层面利用光刻技术，并结合电子束蒸发或是磁控溅射方法在凸梁的上表面沉积金属，形成低势垒肖特基区域金属；

(6)将步骤(5)中得到的周期性沟道与凸梁相间的微观结构的沟道部分，再次采用反应离子刻蚀的方法利用不同的气体等离子体，将金刚石表面处理成另一种表面终端；

(7)将步骤(6)中得到的金刚石再次镀上步骤(5)中的金属，形成高势垒肖特基区域金属，完成p型金刚石高低势垒肖特基二极管的制备；高势垒肖特基区域金属和步骤(6)中的金刚石沟道表面终端形成的接触势垒比和步骤(5)中表面终端的接触势垒要高；

在步骤(4)中采用氧气等离子体处理金刚石沟道微观结构的凸梁上表面，形成氧终端；

在步骤(6)中采用四氟化碳等离子体处理除金刚石微观结构凸梁上表面以外的表面，形成氟终端。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)采用MPCVD方法在p型金刚石衬底生长出一层厚度为0.5-60微米的金刚石外延层。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中采用干法刻蚀出的沟道深度为0.2-10微米，该深度小于金刚石外延层厚度。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中采用蒸发或是溅射方法沉积的金属为金，钯或铜。