[发明专利]一种氧化镓半导体肖特基二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种氧化镓半导体肖特基二极管，包括半导体层以及设置于半导体层两侧的阳极电极和阴极电极，阳极电极与半导体层为肖特基接触，阴极电极与半导体层为欧姆接触；其特征在于：所述半导体层为Ga₂O₃薄膜，阳极电极为SnO_x薄膜；SnO作为SnO_x薄膜的主要成分，其主要缺陷态为锡空位，并且锡空位产生的氧的悬挂键可以有效的补偿Ga₂O₃中的氧空位。

2.根据权利要求1所述的氧化镓半导体肖特基二极管，其特征在于：所述Ga₂O₃薄膜为没有故意掺杂的Ga₂O₃或者掺杂Cr、Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf中的1种及以上元素的Ga₂O₃，Ga₂O₃薄膜的晶形为α、β、γ、δ、ε中的任意一种，Ga₂O₃单晶在室温下的载流子浓度范围为1×10¹⁴ cm^-3至1×10¹⁸ cm^-3。

3.根据权利要求1或2所述的氧化镓半导体肖特基二极管，其特征在于：作为半导体层的Ga₂O₃薄膜厚度为30～600μm。

4.根据权利要求1或2所述的氧化镓半导体肖特基二极管，其特征在于：作为阳极电极的SnO_x薄膜的厚度为20～200 nm。

5.根据权利要求1或2所述的氧化镓半导体肖特基二极管，其特征在于：所述阳极电极的外表面上设置有阳极金属触点层，阴极电极的外表面上设置有阴极金属触点层，阳极金属触点层、阴极电极、阴极金属触点层的材质分别为Ti、Ti、Au，其厚度范围均为10～500nm。

6.一种基于权利要求1所述的氧化镓半导体肖特基二极管的制作方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).制备Ga₂O₃薄片，采用机械切割或者机械剥离的方法从Ga₂O₃单晶上得到厚度范围为30～600μm的Ga₂O₃薄片；

b).薄片清洗，将步骤a)中得到的Ga₂O₃薄片进行清洗；

c).Ga₂O₃薄片刻蚀，将清洗好的Ga₂O₃薄片一面朝上，该面记为正面，利用等离子体对Ga₂O₃薄片的正面进行刻蚀，以使正面形成更好的欧姆接触；

d).制备阴极和金属接触点层，在Ga₂O₃薄片刻蚀后的正面上依次蒸发不同的金属，以形成阴极电极和阴极金属触点层；

e).退火处理，将步骤d)得到的样品在惰性气体氛围中进行快速退火处理；

f).制备SnO_x薄膜，利用掩膜版或光刻技术在Ga₂O₃薄片的另一个表面定义阳极电极的图案，另一个表面记为反面，在氧分压为3.1%的环境中在Ga₂O₃薄片的反面溅射沉积厚度范围为20～200 nm 的SnO_x薄膜；

g).制备阳极金属触点层，在步骤f)中获取样品的SnO_x薄膜上蒸发金属层，以形成对SnO_x薄膜保护的阳极金属触点层。