[发明专利]肖特基势垒二极管

说明书

本发明提供一种即使增大反向耐压也能够抑制正向电压的增大以及与欧姆电极层的接触电阻的增大的肖特基势垒二极管。肖特基势垒二极管(1)具备：n型半导体层(3)，其由n型的具有导电性的Ga₂O₃类化合物半导体构成；以及肖特基电极层(2)，其与n型半导体层(3)肖特基接触，在n型半导体层(3)形成有与肖特基电极层(2)肖特基接触的电子载流子浓度比较低的n^‑半导体层(31)、以及具有比n^‑半导体层(31)高的电子载流子浓度的n⁺半导体层(32)。

本申请是分案申请，原案申请的申请号为201280054764.8，国际申请号为PCT/JP2012/078983，申请日为2012年11月08日，发明名称为“肖特基势垒二极管”。

技术领域

本发明涉及使金属与半导体肖特基接触而形成的肖特基势垒二极管。

背景技术

以往，作为例如逆变器电路等所使用的高耐压二极管，公知有使用了SiC的肖特基势垒二极管(例如，参照专利文献1)。肖特基势垒二极管与相同程度的电流容量的PN结二极管相比，通常正向电压(VF)小，反向恢复时间(trr)也短，且开关特性优良。但是，人们迫切地追求高耐压化与高效率化，因而寻求进一步的高耐压化与正向电压的降低。

专利文献1：日本特开2006-253521号公报

一般地，在肖特基势垒二极管中，正向电压(VF)与外加有反向偏置电压时的反向耐压(VRM)存在无法两全其美的关系。这是因为为了提高反向耐压(VRM)而需要降低载流子浓度，若载流子浓度降低则电阻增大从而正向电压(VF)增大。另外，存在若降低载流子浓度则与欧姆电极层的接触电阻增大从而正向电压(VF)增大的课题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种即使增大反向耐压也能够抑制正向电压的增大以及与欧姆电极层的接触电阻的增大的肖特基势垒二极管。

为了实现上述目的，本发明提供以下[1]～[4]所述的肖特基势垒二极管。

[1]一种肖特基势垒二极管，其具备：n型半导体层，其由n型的具有导电性的Ga₂O₃类化合物半导体构成；以及电极层，其与上述n型半导体层形成肖特基接触，在上述n型半导体层形成有与上述电极层形成肖特基接触的第一半导体层、以及具有比上述第一半导体层高的电子载流子浓度的第二半导体层。

[2]在上述[1]所述的肖特基势垒二极管中，上述第一半导体层的厚度比与反向耐压对应的空乏层的厚度厚。

[3]在上述[1]或[2]所述的肖特基势垒二极管中，上述第一半导体层中的电子载流子浓度比10¹⁷cm^-3低。

[4]在上述[1]～[3]中任意一项所述的肖特基势垒二极管中，上述第二半导体层的电子载流子浓度比10¹⁸cm^-3高。

根据本发明，提供一种即使增大反向耐压也能够抑制正向电压的增大以及与欧姆电极层的接触电阻的增大的肖特基势垒二极管。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的肖特基二极管的构成例的剖视图。

图2A是表示针对使用Si作为半导体材料的情况与使用Ga₂O₃作为半导体材料的情况，在将反向耐压设定为100V的情况下，n^-半导体层以及n⁺半导体的电子载流子浓度、电阻率、厚度与电压降的关系的比较表。