[发明专利]基于P型区的异质结势垒肖特基二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于P型区的异质结势垒肖特基二极管，其特征在于，自下而上依次包括：阴极(1)、n⁺-Ga₂O₃衬底层(2)、n^--Ga₂O₃漂移层(3)、P型区(4)、阳极(5)，其中，

所述n^--Ga₂O₃漂移层(3)的上表面设有若干多阶斜槽形结构，所述P型区(4)位于所述多阶斜槽形结构内；

所述阳极(5)位于所述n^--Ga₂O₃漂移层(3)和所述P型区(4)上方。

2.根据权利要求1所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述多阶斜槽形结构的每一阶斜槽的倾斜角自上而下依次减小。

3.根据权利要求1所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述多阶斜槽形结构为二阶斜槽，其包括位于上方的第一倒梯形和位于下方的第二倒梯形；其中，

所述第一倒梯形的上底横向长度为0.5～5μm，深度为0.2～3μm，倾斜角α为30°～80°；

所述第二倒梯形的深度为0.2～2μm，倾斜角δ为10°～60°。

4.根据权利要求1所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述P型区(4)的材料为氮化镓。

5.根据权利要求1所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述P型区(4)的掺杂离子为Mg离子，掺杂浓度为1×10¹⁷～1×10¹⁹cm^-3。

6.根据权利要求1所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管，其特征在于，位于器件中间部分的多阶斜槽形结构的深度相同，位于器件两侧边缘部分的多阶斜槽形结构的深度由内向外依次增加。

7.根据权利要求1所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管，其特征在于，位于器件两侧边缘处的三个多阶斜槽形结构的深度由内向外依次增加，且每个多阶斜槽形结构的第一阶斜槽的倾斜角由内向外依次增加。

8.一种基于P型区的异质结势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选取n⁺-Ga₂O₃衬底并进行清洗；

S2：在n⁺-Ga₂O₃衬底一侧外延生长低掺杂的n^--Ga₂O₃漂移层；

S3：对所述n^--Ga₂O₃漂移层进行多次刻蚀，以形成若干多阶斜槽形结构；

S4：在所述多阶斜槽形结构内沉积P型材料，以形成P型区；

S5：在所述n⁺-Ga₂O₃衬底的另一侧制作阴极，之后再在得到的样品表面制作阳极，从而完成器件的制备。

9.根据权利要求8所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31：采用光刻工艺在所述n^--Ga₂O₃漂移层上光刻出多个倾斜角度为α的第一阶斜槽；

S32：在每个第一阶斜槽的基础上，继续向下进行多次刻蚀，依次刻蚀出其余阶斜槽，从而形成多个多阶斜槽结构。

10.根据权利要求9所述的基于P型区的异质结势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，在步骤S31之后，S32之前，还包括：

对位于器件两侧边缘部分的若干个第一阶斜槽进行进一步刻蚀，以使上述第一阶斜槽的深度由内向外依次增加。