[发明专利]一种凹槽阳极肖特基二极管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种凹槽阳极肖特基二极管及其制备方法，该凹槽阳极肖特基二极管，包含衬底，形成于衬底上的外延层，形成于外延层表面阳极区域的阳极凹槽，以及形成于外延层上的阳极和阴极，其中：阳极形成于外延层表面阳极区域的阳极凹槽上，使阳极表面具有阳极凹槽图形。阳极凹槽图形是不连续图形，图形尺寸为纳米级到微米级。该二极管利用非连续阳极凹槽，提高了阳极凹槽的周长/面积比，使导通电阻降低，从而能够制备正向电流更大、导通电阻更低、导通压降更低的凹槽阳极肖特基二极管。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种凹槽阳极肖特基二极管及其制备方法，可降低导通压降、导通电阻与提高正向导通电流。

背景技术

肖特基二极管的势垒高度小于PN结势垒，其开启电压和导通压降均较PN二极管小，可降低电路中的功率损耗。此外，肖特基二极管不存在少数载流子存储效应，反向恢复时间短，开关速度快。同时由于结电容较低，肖特基二级管能够适应高频率应用领域。肖特基二极管的开启电压和反向漏电流主要由肖特基接触决定。肖特基接触的势垒高度小，开启电压低，但反向漏电流大；反之，势垒高度大，反向漏电流小，但开启电压大。因此，简单改变肖特基接触的势垒高度很难做到同时降低开启电压与反向漏电流。然而，凹槽阳极技术在肖特基二极管中的应用，却可以实现同时降低开启电压与反向漏电。针对阳极凹槽的研究与新结构的提出，将进一步提升肖特基二极管的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种凹槽阳极肖特基二极管及其制备方法，以降低导通压降、导通电阻并提高正向导通电流。

为达到上述目的，本发明提供了一种凹槽阳极肖特基二极管，包含衬底，形成于衬底上的外延层，形成于外延层表面阳极区域的阳极凹槽，以及形成于外延层上的阳极和阴极，其中：阳极形成于外延层表面阳极区域的阳极凹槽上，使阳极表面具有阳极凹槽图形。

可选地，所述阳极凹槽图形是不连续图形，图形尺寸为纳米级到微米级。

可选地，所述不连续图形是规则点阵、不规则点阵、平行不连续线条、和/或不规则不连续线条。

可选地，所述外延层具有横向导电性，能够用于制作平面肖特基二极管。

可选地，所述阳极和阴极为导体，该导体采用金属镍、铝、金、铂、钛、钯、铬、铜、钨及其复合金属体系。

为达到上述目的，本发明还提供了一种凹槽阳极肖特基二极管的制作方法，其中，该方法包括：提供一个具有横向导电性的外延片；在外延片表面的阳极区域制作阳极凹槽；以及在外延片表面阳极区域的阳极凹槽上制作阳极电极，在外延片表面阴极区域制作阴极电极。

可选地，所述在外延片表面的阳极区域制作阳极凹槽，是在外延片表面制作图形掩膜，然后对外延片进行干法刻蚀或湿法腐蚀，从而在外延片表面的阳极区域形成凹槽，之后去除图形掩膜，得到阳极凹槽。

可选地，所述在外延片表面阳极区域的阳极凹槽上制作阳极电极，以及在外延片表面阴极区域制作阴极电极，均是采用溅射法或蒸镀法在外延片表面形成导体层，然后通过干法刻蚀、湿法腐蚀或剥离的方法对导体层进行图形化，得到阳极电极或阴极电极。

本发明提供的这种凹槽阳极肖特基二极管及其制备方法，凹槽阳极肖特基二极管利用非连续阳极凹槽，提高了阳极凹槽的周长/面积比，使导通电阻降低，从而能够制备出正向电流更大、导通电阻更低、导通压降更低的凹槽阳极肖特基二极管。

附图说明

图1是依照本发明实施例制作的凹槽阳极肖特基二极管的三维立体图；

图2是依照本发明实施例制作的凹槽阳极肖特基二极管的俯视图；

图3是依照本发明实施例的采用蓝宝石衬底的AlGaN/GaN异质结凹槽阳极肖特基二极管的制备工艺流程图；