一種肖特基二極管及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種肖特基二極管及其制造方法，該肖特基二極管包括：襯底；位于襯底上的第一半導(dǎo)體層；位于第一半導(dǎo)體層上的第二半導(dǎo)體層；在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的交界面處形成有二維電子氣；位于第二半導(dǎo)體層上的陰極；位于第二半導(dǎo)體層上的第一鈍化介質(zhì)層；位于第一鈍化介質(zhì)層和第二半導(dǎo)體層之內(nèi)的陽(yáng)極溝槽；位于陽(yáng)極溝槽與陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)的場(chǎng)板溝槽；覆蓋陽(yáng)極溝槽、場(chǎng)板溝槽以及陽(yáng)極溝槽和場(chǎng)板溝槽之間的第一鈍化介質(zhì)層的陽(yáng)極。本發(fā)明所述的肖特基二極管具有正向?qū)妷旱汀⒎聪蚵╇娦『湍蛪焊叩奶匦浴?br> 【專利說(shuō)明】一種肖特基二極管及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種肖特基二極管及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在高壓開關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中，希望二極管具有反向漏電小、反向耐壓大和正向?qū)▔航敌〉奶匦??；趯捊麕О雽?dǎo)體材料，特別是氮化鎵材料的功率電子器件具有優(yōu)越的特性。因此，氮化鎵肖特基二極管近年來(lái)逐漸成為研宄的熱點(diǎn)。在氮化鎵襯底上同質(zhì)外延氮化鎵的技術(shù)尚處于小尺寸、高成本的階段，雖然可以獲得質(zhì)量較高的外延材料和較理想的器件性能，但是基于成本的考慮尚未被廣泛的采用。目前氮化鎵材料主要是在異質(zhì)材料上外延生長(zhǎng)而得，氮化鎵材料的缺陷密度仍處于較高的水平(一般為18CnT3)，因而垂直結(jié)構(gòu)的氮化鎵肖特基二極管仍不能獲得理想的性能。但是基于鋁鎵氮/氮化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)所形成的水平方向的高電子迀移率的二維電子氣溝道制作的高電子迀移率器件(HEMT)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于射頻和電力電子領(lǐng)域。一方面是因?yàn)榈壥菍捊麕О雽?dǎo)體材料具有比硅材料大10倍左右臨界擊穿電場(chǎng)以及相應(yīng)的高耐壓的特性，另一方面是由于二維電子氣溝道能夠提供非常小的導(dǎo)通電阻，從而減少開關(guān)器件的功率損耗。因此基于鋁鎵氮/氮化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)的水平二極管逐漸成為業(yè)界的重要研宄方向。在鋁鎵氮/氮化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)上直接沉積肖特基金屬所形成的肖特基二極管，由于肖特基金屬與二維電子氣之間的鋁鎵氮?jiǎng)莼蕦雍穸纫话氵_(dá)到20nm左右，會(huì)形成比較大的肖特基勢(shì)皇厚度，并且在鋁鎵氮?jiǎng)莼蕦拥谋砻鎽B(tài)密度較大會(huì)形成費(fèi)米能級(jí)釘扎效應(yīng)使得肖特基勢(shì)皇高度比較大，從而使得肖特基的正向開啟電壓較大OlV)，不利于減小二極管的導(dǎo)通損耗。為了減小肖特基二極管的正向?qū)妷?，?yáng)極溝槽結(jié)構(gòu)被提出來(lái)，通過(guò)在陽(yáng)極區(qū)域刻蝕去除鋁鎵氮?jiǎng)莼蕦雍筒糠值墱系缹?，然后沉積陽(yáng)極金屬，使得陽(yáng)極金屬?gòu)膫?cè)壁與二維電子氣溝道形成金半接觸，從而消除了 20nm厚的鋁鎵氮?jiǎng)莼蕦铀纬傻男ぬ鼗鶆?shì)皇厚度，減小了二極管的正向開啟電壓(〈0.7V)，同時(shí)高電子迀移率的二維電子氣溝道提供了很低的導(dǎo)通電阻，從而形成具有低導(dǎo)通電壓和低導(dǎo)通電阻的高性能肖特基二極管。并且由于氮化鎵材料的寬禁帶特性，其二維電子氣溝道中的空穴濃度非常低，因而具有非常小的反向恢復(fù)時(shí)間。但現(xiàn)有的氮化鎵肖特基二極管仍然存在不足之處。例如，在高電場(chǎng)下場(chǎng)致熱電子發(fā)射或電子隧穿效應(yīng)會(huì)使得反向漏電增大，導(dǎo)致器件的耐壓特性降低。
[0003]現(xiàn)在，也有很多的文獻(xiàn)和專利中提出了不同結(jié)構(gòu)的肖特基二極管，以改善其肖特基二極管的性能。例如，
[0004]文獻(xiàn)“FastSwitching GaN Based Lateral power Schottky Barrier D1de withLow Onset Voltage and Strong Reverse Blocking” 提出了將肖特基二極管的陽(yáng)極 11 設(shè)計(jì)為溝槽形加場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，場(chǎng)板下介質(zhì)為氮化硅層12，溝槽中陽(yáng)極11金屬直接與二維電子氣13接觸，如圖1所示，此文獻(xiàn)提出通過(guò)增加場(chǎng)板結(jié)構(gòu)和增大陽(yáng)極和陰極的距離能夠提高肖特基二極管的耐壓。
[0005]Yuvaraj Dora 等人發(fā)明的專利號(hào)為 US8772842B2 的專利“Semiconductor D1desWith Low Reverse Bias Currents”提出了如圖2所示的肖特基二極管:陽(yáng)極21采用了兩層復(fù)合介質(zhì)層結(jié)構(gòu)，其中一層22用于形成階梯狀的場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，另一層23用于鈍化層，起到降低峰值電場(chǎng)、提高擊穿電壓的作用。
[0006]Yifeng Wu 等人發(fā)明的專利號(hào)為 US7898004B2 的專利 “SemiconductorHeterostucture D1des”也提出多階梯結(jié)構(gòu)的肖特基二極管:如圖3所示，采用單層介質(zhì)層，用來(lái)形成陽(yáng)極階梯式場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，起到降低峰值電場(chǎng)的作用。陽(yáng)極31溝槽底部金屬與半導(dǎo)體材料32形成肖特基接觸，構(gòu)成陽(yáng)極結(jié)構(gòu)。
[0007]在上述解決方案中，都提到了增加場(chǎng)板的方式，在外加反偏電壓下場(chǎng)板可以通過(guò)降低肖特基結(jié)所在位置的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)減小肖特基二極管的反向漏電，提高肖特基二極管在關(guān)斷狀態(tài)下的擊穿電壓。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于場(chǎng)板下鈍化介質(zhì)層的存在，陽(yáng)極上施加的反偏電壓在耗盡其下溝道的二維電子氣之前將被完全施加于反偏肖特基結(jié)之上。而為了達(dá)到理想的鈍化效果和較優(yōu)化的場(chǎng)板緩和電場(chǎng)的效果，鈍化介質(zhì)層的厚度一般需要達(dá)到10nm左右的厚度，相比于鋁鎵氮?jiǎng)莼蕦拥暮穸?一般為20nm)是比較大的，并且目前一般使用的是氮化硅作為鈍化介質(zhì)層，其介電常數(shù)也比鋁鎵氮要低，因此會(huì)導(dǎo)致耗盡二維電子氣所需的電壓較大，也就意味著在二維電子氣溝道被耗盡并且場(chǎng)板起到緩和電場(chǎng)的作用之前肖特基結(jié)上已經(jīng)承受了較大的反向偏壓，場(chǎng)致熱電子發(fā)射和隧穿效應(yīng)都使得反向漏電增大，因此反向漏電仍處于比較高的水平。
[0008]因此，如何進(jìn)一步減小氮化鎵肖特基二極管反偏下的漏電，提高耐壓特性，成為一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足而完成的，本發(fā)明的目的在于提出一種肖特基二極管及其制作方法。該肖特基二極管能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中氮化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)中金屬/ 二維電子氣肖特基結(jié)在陽(yáng)極反偏電壓下漏電較大的問題。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]第一方面，本發(fā)明提供了一種肖特基二極管，包括:
[0011]襯底；
[0012]第一半導(dǎo)體層，位于所述襯底之上；
[0013]第二半導(dǎo)體層，位于所述第一半導(dǎo)體層之上，所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層的交界面處形成有二維電子氣；
[0014]陰極，所述陰極位于所述第二半導(dǎo)體層之上，其中，所述陰極與所述第二半導(dǎo)體層形成歐姆接觸；
[0015]第一鈍化介質(zhì)層，所述第一鈍化介質(zhì)層位于所述第二半導(dǎo)體層之上；
[0016]陽(yáng)極溝槽，所述陽(yáng)極溝槽位于所述第一鈍化介質(zhì)層和所述第二半導(dǎo)體層之內(nèi)，且所述陽(yáng)極溝槽的底部延伸至所述二維電子氣所在的區(qū)域或超過(guò)所述二維電子氣所在的區(qū)域；
[0017]場(chǎng)板溝槽，所述場(chǎng)板溝槽位于所述陽(yáng)極溝槽與所述陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)，且所述場(chǎng)板溝槽的底部位于所述第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)或延伸至所述第二半導(dǎo)體層上表面或延伸至所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)；
[0018]陽(yáng)極，所述陽(yáng)極覆蓋所述陽(yáng)極溝槽、所述場(chǎng)板溝槽以及所述陽(yáng)極溝槽和所述場(chǎng)板溝槽之間的第一鈍化介質(zhì)層，所述陽(yáng)極溝槽內(nèi)的陽(yáng)極和所述第二半導(dǎo)體層形成肖特基接觸，所述場(chǎng)板溝槽和所述第一鈍化介質(zhì)層上的陽(yáng)極構(gòu)成陽(yáng)極場(chǎng)板。
[0019]進(jìn)一步地，還包括:
[0020]場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層，所述場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層位于所述場(chǎng)板溝槽之外的第一鈍化介質(zhì)層之上和所述場(chǎng)板溝槽之上。
[0021]進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極還覆蓋所述場(chǎng)板溝槽之外的部分第一鈍化介質(zhì)層。
[0022]進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極上沉積有第二鈍化介質(zhì)層，所述第二鈍化介質(zhì)層上沉積有第二陽(yáng)極場(chǎng)板，所述第二陽(yáng)極場(chǎng)板與所述陽(yáng)極電性連接。
[0023]進(jìn)一步地，所述第二陽(yáng)極場(chǎng)板上沉積有第三鈍化介質(zhì)層，所述第三鈍化介質(zhì)層上沉積有第三陽(yáng)極場(chǎng)板，所述第三陽(yáng)極場(chǎng)板與所述陽(yáng)極電性連接。
[0024]進(jìn)一步地，所述第二半導(dǎo)體層包括第一勢(shì)皇層和第二勢(shì)皇層。
[0025]進(jìn)一步地，所述第一勢(shì)皇層和第二勢(shì)皇層之間沉積有阻擋層。
[0026]進(jìn)一步地，所述第一勢(shì)皇層和第二勢(shì)皇層材料為鋁鎵氮；所述第一勢(shì)皇層的鋁組分為10-15 %，所述第一勢(shì)皇層的厚度為5-15nm ;所述第二勢(shì)皇層的鋁組分為20-45 %，所述第二勢(shì)皇層的厚度為15-50nm。
[0027]進(jìn)一步地，所述阻擋層材料為氮化鋁。
[0028]進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極溝槽的任一個(gè)側(cè)面的截面形狀為直線、折線或弧形中的任一個(gè)或至少兩個(gè)的組合，所述陽(yáng)極溝槽的任一個(gè)側(cè)面與所述陽(yáng)極溝槽的底部的夾角為直角、鈍角或銳角。
[0029]進(jìn)一步地，所述場(chǎng)板溝槽的任一個(gè)側(cè)面的截面形狀為直線、折線或弧線中的任一個(gè)或至少兩個(gè)的組合，所述場(chǎng)板溝槽的任一個(gè)側(cè)面與所述場(chǎng)板溝槽的底部的夾角為直角、鈍角或銳角。
[0030]進(jìn)一步地，所述襯底與所述第一半導(dǎo)體層之間依次沉積有成核層、緩沖層或背勢(shì)皇層中的任一個(gè)或至少兩個(gè)的組合。
[0031]進(jìn)一步地，所述成核層材料為氮化鋁、氮化鎵或其它II1-V族氮化物；所述緩沖層材料為非摻雜的氮化鋁、氮化鎵、鋁鎵氮或其它II1-V族氮化物；所述背勢(shì)皇層材料為鋁鎵氮，所述背勢(shì)皇層的鋁組分為5-8%。
[0032]進(jìn)一步地，所述襯底材料為碳化硅、硅、藍(lán)寶石、氮化鋁、氮化鎵或其它能夠生長(zhǎng)II1-V族氮化物的襯底材料；所述第一半導(dǎo)體層材料為非摻雜氮化鎵層；所述第二半導(dǎo)體層材料為鋁鎵氮或其它II1-V族氮化物。
[0033]第二方面，本發(fā)明提供了一種肖特基二極管的制作方法，包括:
[0034]在所述襯底上依次沉積第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和第一鈍化介質(zhì)層；
[0035]在所述第二半導(dǎo)體層上形成陰極；
[0036]在所述陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層和第二半導(dǎo)體層內(nèi)形成陽(yáng)極溝槽；
[0037]在所述陽(yáng)極溝槽與所述陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)形成場(chǎng)板溝槽；
[0038]在所述陽(yáng)極溝槽和所述場(chǎng)板溝槽上以及所述陽(yáng)極溝槽和所述場(chǎng)板溝槽之間的第一鈍化介質(zhì)層上和/或所述場(chǎng)板溝槽之外的第一鈍化介質(zhì)層上形成陽(yáng)極。
[0039]進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極溝槽或場(chǎng)板溝槽是通過(guò)干法刻蝕和/或濕法腐蝕工藝制備而成的。
[0040]本發(fā)明所述的肖特基二極管能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中氮化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)中金屬/ 二維電子氣肖特基結(jié)在陽(yáng)極反偏電壓下漏電較大的問題，同時(shí)也保留了氮化鎵二極管正向開啟電壓小和正向?qū)娮璧偷膬?yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]為了更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明示例性實(shí)施例的技術(shù)方案，下面對(duì)描述實(shí)施例中所需要用到的附圖做一簡(jiǎn)單介紹。顯然，所介紹的附圖只是本發(fā)明所要描述的一部分實(shí)施例的附圖，而不是全部的附圖，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖得到其他的附圖。
[0042]圖1-圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0043]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0044]圖5A和圖5B是圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的電特性與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的電特性的比較曲線圖。
[0045]圖6A和圖6B分別是陽(yáng)極施加相同反偏電壓時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的電子濃度分布圖和圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的電子濃度分布圖。
[0046]圖7A和圖7B分別是陽(yáng)極施加相同反偏電壓時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的電場(chǎng)分布圖和圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的電場(chǎng)分布圖。
[0047]圖8是本發(fā)明實(shí)施例二提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0048]圖9是本發(fā)明實(shí)施例三提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0049]圖10是本發(fā)明實(shí)施例四提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0050]圖11是本發(fā)明實(shí)施例五提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0051]圖12是本發(fā)明實(shí)施例六提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0052]圖13是本發(fā)明實(shí)施例七提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0053]圖14是本發(fā)明實(shí)施例八提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0054]圖15是本發(fā)明實(shí)施例九提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0055]圖16是本發(fā)明實(shí)施例十提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0056]圖17是本發(fā)明實(shí)施例十一提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0057]圖18是本發(fā)明實(shí)施例十二提供的肖特基二極管的制造方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0058]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，通過(guò)【具體實(shí)施方式】，完整地描述本發(fā)明的技術(shù)方案。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下獲得的所有其他實(shí)施例，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0059]實(shí)施例一:
[0060]圖4給出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的剖面示意圖。如圖4所示，該肖特基二極管包括:
[0061]襯底1，其中，襯底I的材料可以是氮化鎵、硅、藍(lán)寶石、氮化硅、氮化鋁、SOI或其它可以外延生長(zhǎng)II1-V族氮化物的襯底材料。
[0062]在襯底I上依次生長(zhǎng)的成核層2、緩沖層3、第一半導(dǎo)體層4和第二半導(dǎo)體層6，其中，第一半導(dǎo)體層4的禁帶寬度小于第二半導(dǎo)體層6的禁帶寬度，成核層2的材料可以是氮化鋁或氮化鎵，緩沖層3的材料可以是鋁鎵氮的緩變層或超晶格材料，第一半導(dǎo)體層4的材料可以是氮化鎵，第二半導(dǎo)體層6的材料可以是鋁鎵氮，在第一半導(dǎo)體層4和第二半導(dǎo)體層5的交界面處形成有二維電子氣7。
[0063]在第二半導(dǎo)體層6上形成的陰極5，其中，陰極5的材料為金屬，陰極5與第二半導(dǎo)體層6形成歐姆接觸。
[0064]在陰極5之間的第二半導(dǎo)體層6上沉積有第一鈍化介質(zhì)層8，其中，該第一鈍化介質(zhì)層8能夠起到抑制鋁鎵氮表面態(tài)引起的電流崩塌效應(yīng)的作用。該第一鈍化介質(zhì)層8的材料可以是氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅，氟化物或氧化鋁中的任意一種或至少兩種的組合。
[0065]在陰極5之間的第一鈍化介質(zhì)層8和第二半導(dǎo)體層6內(nèi)形成的陽(yáng)極溝槽結(jié)構(gòu)。在陽(yáng)極溝槽和陰極金屬之間的第一鈍化介質(zhì)層8內(nèi)形成的場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)。其中，在制作陽(yáng)極溝槽或場(chǎng)板溝槽時(shí)，可以通過(guò)干法刻蝕手段，控制縱向和橫向的不同刻蝕速率以獲得不同形狀的溝槽結(jié)構(gòu)，也可以通過(guò)濕法腐蝕工藝形成，或者是通過(guò)其他工藝形成，溝槽側(cè)面與底面的夾角為直角、鈍角或銳角中任意一種或其中兩種的組合，溝槽的具體尺寸可以按照設(shè)計(jì)要求而定。陽(yáng)極溝槽結(jié)構(gòu)的底部可以達(dá)到或超過(guò)二維電子氣7，場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)的底部可以達(dá)到或超過(guò)第二半導(dǎo)體層6的表面。
[0066]在陽(yáng)極溝槽與場(chǎng)板溝槽之間的第一鈍化介質(zhì)層8、場(chǎng)板溝槽以及場(chǎng)板溝槽邊緣延伸的第一鈍化介質(zhì)層8上形成的陽(yáng)極9，陽(yáng)極9與第二半導(dǎo)體層6、二維電子氣7以及第一半導(dǎo)體層4形成肖特基接觸。陽(yáng)極溝槽中陽(yáng)極金屬直接與二維電子氣7接觸，可以減小該肖特基結(jié)的勢(shì)皇高度和勢(shì)皇寬度，進(jìn)而減小二極管正向的導(dǎo)通電壓；場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)使得場(chǎng)板金屬更加接近二維電子氣溝道，因此可以在較小的陽(yáng)極反偏電壓的作用下將溝槽下方的二維電子氣耗盡，隔離肖特基結(jié)與陰極的導(dǎo)電通道。從而使得金屬/ 二維電子氣形成的肖特基結(jié)上所承受的反偏電壓被大大減小，進(jìn)而減小肖特基結(jié)反偏下的漏電，提高耐壓特性。
[0067]在實(shí)際應(yīng)用中，肖特基二極管的電特性參數(shù)，例如，正向開啟電壓、導(dǎo)通電阻、反向耐壓以及反向漏電，都會(huì)影響其應(yīng)用效果。為了有更好的應(yīng)用效果，需要肖特基二極管具有正向開啟電壓小、導(dǎo)通電阻小、反向耐壓高以及反向漏電小的特性。
[0068]圖5A和圖5B給出了圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的反向電特性與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的反向電特性的比較曲線圖。
[0069]圖5A中，虛線al為現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的反向電特性，實(shí)線bl為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的反向電特性。從圖5A中可以看出:在相同的反偏電壓條件下，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的反偏電流比現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的反偏電流有明顯的降低。如果以同樣的漏電水平來(lái)定義二極管的耐壓特性，則采用本發(fā)明所提出具有場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)的肖特基二極管的耐壓特性得到了顯著的提高。其中，縱坐標(biāo)的電流單位采用的是絕對(duì)單位，au是absolute unit (絕對(duì)單位)的縮寫。圖5B中，虛線a2為現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的正向電特性，實(shí)線b2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的正向電特性。從圖5B中可以看出:本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的正向電壓和正向電流的關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的正向電壓和正向電流相比基本保持不變，亦即采用場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)后對(duì)肖特基二極管的正向特性影響很小。其中，縱坐標(biāo)的電流單位采用的是絕對(duì)單位，au是absolute unit (絕對(duì)單位)的縮寫。
[0070]根據(jù)上述電特性的比較，進(jìn)一步證明了本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管具有反向漏電小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也保留了正向開啟電壓低、導(dǎo)通電阻小的優(yōu)點(diǎn)。
[0071]圖6A和圖6B分別給出了陽(yáng)極施加相同反偏電壓(-20V)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的電子濃度分布和圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的電子濃度分布。
[0072]從圖6A和6B中可以看出，在陽(yáng)極施加相同的反偏電壓條件(-20V)下，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管，其陽(yáng)極場(chǎng)板下第二溝槽對(duì)應(yīng)溝道區(qū)域的電子基本被耗盡，二維電子氣濃度只有2.4Xl(T6/cm3;而現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的陽(yáng)極場(chǎng)板下方溝道沒有被耗盡，二維電子氣濃度高達(dá)1.7X1012/cm3。
[0073]圖7A和圖7B分別給出了陽(yáng)極施加相同反偏電壓時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的電場(chǎng)分布和圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的電場(chǎng)分布。
[0074]從圖7A和7B中可以看出，在陽(yáng)極施加相同的反偏電壓條件下，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的陽(yáng)極中第一溝槽側(cè)面電場(chǎng)強(qiáng)度為2.6X 106V/cm ;而現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管的陽(yáng)極溝槽側(cè)面電場(chǎng)強(qiáng)度為3.lX106V/cmo和現(xiàn)有技術(shù)中的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的陽(yáng)極中第一溝槽側(cè)面電場(chǎng)強(qiáng)度約為現(xiàn)有技術(shù)肖特基二極管的陽(yáng)極電場(chǎng)強(qiáng)度的83% ;在肖特基結(jié)中場(chǎng)致熱電子發(fā)射和隧穿效應(yīng)引起的反向漏電都與電場(chǎng)強(qiáng)度呈指數(shù)相關(guān)特性，因此降低反向偏壓下的電場(chǎng)強(qiáng)度可以有效的減小反向漏電。
[0075]通過(guò)圖6A、6B中溝道電子濃度的比較以及圖7A、7B中電場(chǎng)強(qiáng)度的比較，進(jìn)一步證明了本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)可以在小的反偏電壓下耗盡場(chǎng)板下場(chǎng)板溝槽對(duì)應(yīng)溝道區(qū)域的二維電子氣，從而使得金屬/ 二維電子氣所形成的肖特基結(jié)上所承擔(dān)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小了。
[0076]本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管，結(jié)合了陽(yáng)極溝槽結(jié)構(gòu)和場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)，能夠有效的降低正向?qū)妷翰⒁种品聪蚵╇娏?。?yáng)極溝槽使得陽(yáng)極的肖特基金屬與二維電子氣溝道形成直接的接觸，使得肖特基的勢(shì)皇高度和勢(shì)皇寬度相比于非溝槽結(jié)構(gòu)得到了極大的減小，因此能獲得較低的正向?qū)妷?。而?chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)則使得場(chǎng)板溝槽下方的二維電子氣溝道能夠在較小的陽(yáng)極反偏電壓下被耗盡，因此減小了肖特基結(jié)所承受的反偏電壓，即能夠減小肖特基結(jié)的反偏電場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而減小場(chǎng)致熱電子發(fā)射或隧穿效應(yīng)引起的反向漏電流，從而達(dá)到減小反向漏電的效果。
[0077]應(yīng)用鈍化技術(shù)在鋁鎵氮?jiǎng)莼蕦由铣练e一定厚度的第一鈍化介質(zhì)層(通常使用的是10nm左右的氮化硅介質(zhì)層)，第一鈍化介質(zhì)層主要起到抑制鋁鎵氮材料的表面態(tài)的充放電引起的電流崩塌效應(yīng)。在陰極之間的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)層中，采用刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極溝槽結(jié)構(gòu)和場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)，其中陽(yáng)極溝槽結(jié)構(gòu)的底部會(huì)達(dá)到或超過(guò)二維電子氣，場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)的底部達(dá)到或超過(guò)第二半導(dǎo)體層的表面。
[0078]沉積陽(yáng)極金屬，陽(yáng)極溝槽結(jié)構(gòu)中陽(yáng)極金屬與二維電子氣溝道直接接觸，用于減小肖特基勢(shì)皇高度和勢(shì)皇寬度，從而降低二極管的正向開啟電壓。
[0079]場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)中陽(yáng)極金屬與第二半導(dǎo)體層的表面形成肖特基接觸。由于場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)的存在，使得場(chǎng)板金屬更加接近二維電子氣溝道。因此，在更小反偏電壓的作用下，可以將溝槽區(qū)域下方的二維電子氣溝道耗盡。從而使得金屬/二維電子氣所形成的肖特基結(jié)上所承受的反偏電壓被大大減小，進(jìn)而減小該肖特基結(jié)反偏下的漏電。
[0080]場(chǎng)板可以與陽(yáng)極金屬同時(shí)沉積并延伸覆蓋場(chǎng)板溝槽與陰極之間的部分第一鈍化介質(zhì)層，該延伸部分可以對(duì)場(chǎng)板溝槽靠近陰極邊緣的強(qiáng)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制，使得該處的電場(chǎng)尖峰被拉平，從而減小峰值電場(chǎng)，提高耐壓特性。
[0081]實(shí)施例二:
[0082]圖8給出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0083]如圖8所示，與實(shí)施例一不同的是，本實(shí)施例二提供的肖特基二極管的陽(yáng)極溝槽延伸至第二半導(dǎo)體層6內(nèi)，但不會(huì)超出第二半導(dǎo)體層6。第二半導(dǎo)體層被刻蝕減薄后會(huì)導(dǎo)致其下的二維電子氣濃度減小，引起導(dǎo)通電阻的增大，如果刻蝕深度過(guò)深將導(dǎo)致二維電子氣被耗盡，則二極管的正向?qū)妷簳?huì)增大。因此場(chǎng)板溝槽的刻蝕深度需要控制在合理的范圍內(nèi)，一般而言溝槽底部距離二維電子氣溝道的距離需要大于5nm以保證具有可正常導(dǎo)通的二維電子氣的濃度。
[0084]與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例二提供的肖特基二極管使得場(chǎng)板更加接近二維電子氣溝道，因此可以在更小的反偏電壓的作用下將溝槽區(qū)域場(chǎng)板下方的二維電子氣耗盡。從而使得金屬/二維電子氣所形成的肖特基結(jié)上所承擔(dān)的反偏電壓被進(jìn)一步減小，進(jìn)而減小該肖特基結(jié)反偏下的漏電。
[0085]實(shí)施例三:
[0086]圖9給出了本發(fā)明實(shí)施例三提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0087]如圖9所示，與實(shí)施例一不同的是，本實(shí)施例三提供的肖特基二極管還包括:
[0088]場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層10，位于鈍化介質(zhì)層8之上和場(chǎng)板溝槽之上。
[0089]本實(shí)施例中，場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層10的材料可以是氮化硅、二氧化硅、氧氮化硅或氧化鋁中的任意一種或至少兩種的組合。
[0090]與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例三提供的肖特基二極管的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)中，在場(chǎng)板溝槽與陽(yáng)極之間增加了場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層，可以進(jìn)一步減小反偏電壓下流過(guò)場(chǎng)板溝槽區(qū)域肖特基結(jié)的漏電。
[0091]實(shí)施例四:
[0092]圖10給出了本發(fā)明實(shí)施例四提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0093]如圖10所示，與實(shí)施例三不同的是，本實(shí)施例四提供的肖特基二極管中場(chǎng)板溝槽結(jié)構(gòu)，在溝槽刻蝕工藝中，采用干法刻蝕工藝，對(duì)刻蝕時(shí)間進(jìn)行控制，保留部分的鈍化介質(zhì)層形成場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層。
[0094]與本發(fā)明實(shí)施例三提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例四提供的肖特基二極管的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了場(chǎng)板溝槽介質(zhì)沉積的步驟。
[0095]實(shí)施例五:
[0096]圖11給出了本發(fā)明實(shí)施例五提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0097]如圖11所示，與實(shí)施例一不同的是，本發(fā)明實(shí)施例五提供的肖特基二極管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，在第一半導(dǎo)體層4下面插入背勢(shì)皇層11。
[0098]背勢(shì)皇層11的材料可以是鋁鎵氮，其鋁組分為5?15%，且背勢(shì)皇層的鋁組分低于第二半導(dǎo)體層的鋁組分。
[0099]鋁鎵氮具有比氮化鎵更大的禁帶寬度，引入背勢(shì)皇層可以對(duì)第一半導(dǎo)體層中的二維電子氣溝道起到更好的限制作用。在外加反偏電壓作用下，電子會(huì)從陽(yáng)極通過(guò)緩沖層泄漏到陰極，從而增大肖特基二極管的反向漏電。通過(guò)引入低鋁組分鋁鎵氮背勢(shì)皇層可以限制電子進(jìn)入緩沖層，從而降低通過(guò)緩沖層泄漏的反向漏電流。
[0100]與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例五提供的肖特基二極管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中加入了較低鋁組分的背勢(shì)皇層，起到了抑制流過(guò)緩沖層的反向漏電的作用。
[0101]實(shí)施例六:
[0102]圖12給出了本發(fā)明實(shí)施例六提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0103]如圖12所示，與實(shí)施例一不同的是，本發(fā)明實(shí)施例六提供的肖特基二極管的第二半導(dǎo)體層由第一勢(shì)皇層6a和第二勢(shì)皇層6b組成。
[0104]第一勢(shì)皇層6a的材料可以是鋁鎵氮，鋁組分可以為10-15 %，厚度可以為5_15nm，第二勢(shì)皇層6b的材料可以是鋁鎵氮，且第二勢(shì)皇層6b的鋁組分要高于第一勢(shì)皇層6a，其鋁組分可以為25-45%，厚度可以為15-50nmo
[0105]利用場(chǎng)板溝槽刻蝕工藝在第一鈍化介質(zhì)層和高鋁組分勢(shì)皇層中形成場(chǎng)板溝槽，溝槽底部達(dá)到或超過(guò)第一勢(shì)皇層的表面。場(chǎng)板溝槽下方的第一勢(shì)皇層的鋁組分較低并且厚度也較薄，因此相比于實(shí)施例一，場(chǎng)板溝槽下的二維電子氣濃度更低，在陽(yáng)極施加負(fù)偏壓時(shí)更易耗盡，使得金屬/ 二維電子氣肖特基結(jié)上承受的反偏電壓更低，從而進(jìn)一步減小場(chǎng)致熱電子發(fā)射和隧穿效應(yīng)引起的反向漏電。在場(chǎng)板溝槽與陰極之間，第二勢(shì)皇層的高鋁組分可以使得其下的二維電子氣具有比較高的濃度，因此使得肖特基二極管具有比較小的導(dǎo)通電阻并降低了正向?qū)妷骸?br> [0106]本實(shí)施例六提供的肖特基二極管還可以在第一半導(dǎo)體層下面插入背勢(shì)皇層，起到抑制流過(guò)緩沖層的反向漏電的作用，背勢(shì)皇層的材料可以是鋁鎵氮。由于背勢(shì)皇層會(huì)進(jìn)一步耗盡二維電子氣，使得導(dǎo)通電阻變大，正向?qū)妷涸黾?，因此，需要將鋁鎵氮的鋁組分限定為5-8%，即背勢(shì)皇層的鋁組分低于第一勢(shì)皇層的鋁組分，由此可以保證在場(chǎng)板溝槽下方的二維電子氣仍具有一定的濃度，不會(huì)被完全耗盡，從而使得該結(jié)構(gòu)下的肖特基二極管的正向?qū)妷喝员３州^低。
[0107]實(shí)施例七:
[0108]圖13給出了本發(fā)明實(shí)施例七提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0109]如圖13所示，與實(shí)施例六不同的是，本發(fā)明實(shí)施例七提供的肖特基二極管還包括:
[0110]阻擋層6c，位于第一勢(shì)皇層6a和第二勢(shì)皇層6b之間，阻擋層6c的材料可以是氮化銷。
[0111]與本發(fā)明實(shí)施例六提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例七提供的肖特基二極管的第二半導(dǎo)體層，在第二勢(shì)皇層和第一勢(shì)皇層間插入了阻擋層，通過(guò)引入阻擋層氮化鋁，在干法刻蝕時(shí)氮化鋁與鋁鎵氮之間的刻蝕選擇比比較大，使得刻蝕的溝槽界面具有比較精確的停止位置，從而提高肖特基二極管開啟電壓的均勻性。
[0112]實(shí)施例八:
[0113]圖14給出了本發(fā)明實(shí)施例八提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0114]如圖14所示，與實(shí)施例一不同的是，本發(fā)明實(shí)施例八提供的肖特基二極管的結(jié)構(gòu)中，還包括:
[0115]第二鈍化介質(zhì)層12，在陽(yáng)極9上沉積有第二鈍化介質(zhì)層12。
[0116]第二陽(yáng)極場(chǎng)板13，在第二鈍化介質(zhì)層12上沉積有第二陽(yáng)極場(chǎng)板13，第二陽(yáng)極場(chǎng)板與陽(yáng)極9互連。
[0117]本實(shí)施例中，第二鈍化介質(zhì)層12的材料可以是氮化硅、二氧化硅、氧氮化硅或氧化鋁中的任意一種或至少兩種的組合。
[0118]與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例八提供的肖特基二極管結(jié)構(gòu)中，在陽(yáng)極上沉積有第二鈍化介質(zhì)層，在第二鈍化介質(zhì)層上沉積有第二陽(yáng)極場(chǎng)板，該第二陽(yáng)極場(chǎng)板與陽(yáng)極互連。通過(guò)增加第二陽(yáng)極場(chǎng)板，可以進(jìn)一步降低陰陽(yáng)電極間陽(yáng)極邊緣的峰值電場(chǎng)，提高耐壓特性。
[0119]實(shí)施例九:
[0120]圖15給出了本發(fā)明實(shí)施例九提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0121]如圖15所示，與實(shí)施例八不同的是，本發(fā)明實(shí)施例九提供的肖特基二極管還包括:
[0122]第三鈍化介質(zhì)層14，在第二鈍化介質(zhì)層12上和第二陽(yáng)極場(chǎng)板13上沉積有第三鈍化介質(zhì)層14 ；
[0123]第三陽(yáng)極場(chǎng)板15，在第三鈍化介質(zhì)層14上沉積有第三陽(yáng)極場(chǎng)板15，第三陽(yáng)極場(chǎng)板與陽(yáng)極9以及第二陽(yáng)極場(chǎng)板13互連。
[0124]本實(shí)施例中，第三鈍化介質(zhì)層14的材料可以是氮化硅、二氧化硅、氧氮化硅或氧化鋁中的任意一種或至少兩種的組合。
[0125]與本發(fā)明實(shí)施例八提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例九提供的肖特基二極管結(jié)構(gòu)中，在第二鈍化介質(zhì)層以及第二陽(yáng)極場(chǎng)板上沉積有第三鈍化介質(zhì)層和第三陽(yáng)極場(chǎng)板，該第三陽(yáng)極場(chǎng)板與陽(yáng)極互連。通過(guò)增加第三陽(yáng)極場(chǎng)板，可以在實(shí)施例八的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低陰陽(yáng)電極間陽(yáng)極邊緣的峰值電場(chǎng)，提高耐壓特性。
[0126]實(shí)施例十:
[0127]圖16給出了本發(fā)明實(shí)施例十提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0128]如圖16所示，與實(shí)施例一不同的是，本發(fā)明實(shí)施例十提供的肖特基二極管的結(jié)構(gòu)中，第一半導(dǎo)體層4沉積在了第二半導(dǎo)體層6的上表面，陰極5與第一半導(dǎo)體層4表面形成歐姆接觸，陽(yáng)極9與第一半導(dǎo)體層4表面形成肖特基接觸。由于第一半導(dǎo)體層4的禁帶寬度比第二半導(dǎo)體層6的禁帶寬度小，第一半導(dǎo)體層4與陰極5更容易形成歐姆接觸。與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例十提供的肖特基二極管同樣可以實(shí)現(xiàn)小反向漏電，低正向開啟電壓的電特性。
[0129]實(shí)施例^^一:
[0130]圖17給出了本發(fā)明實(shí)施例十一提供的肖特基二極管的剖面示意圖。
[0131]如圖17所示，與實(shí)施例一不同的是，本發(fā)明實(shí)施例十一提供的肖特基二極管的結(jié)構(gòu)中，只有一個(gè)陰極和一個(gè)場(chǎng)板溝槽。
[0132]與本發(fā)明實(shí)施例一提供的肖特基二極管相比，本發(fā)明實(shí)施例十一提供的肖特基二極管同樣具有小反向漏電、低正向開啟電壓的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，該二極管的制造工藝更加簡(jiǎn)單。
[0133]實(shí)施例十二:
[0134]圖18給出了本發(fā)明實(shí)施例十二提供的肖特基二極管的制作方法。如圖18所示，包括以下步驟:
[0135]步驟S1、在襯底上依次沉積第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和第一鈍化介質(zhì)層；
[0136]步驟S2、在第二半導(dǎo)體層上形成陰極；
[0137]步驟S3、在陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層和第二半導(dǎo)體層內(nèi)形成陽(yáng)極溝槽；
[0138]步驟S4、在陽(yáng)極溝槽與述陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)形成場(chǎng)板溝槽；
[0139]步驟S5、在陽(yáng)極溝槽和場(chǎng)板溝槽上以及陽(yáng)極溝槽和場(chǎng)板溝槽之間的第一鈍化介質(zhì)層上和/或場(chǎng)板溝槽之外的第一鈍化介質(zhì)層上形成陽(yáng)極。
[0140]其中，陽(yáng)極溝槽或場(chǎng)板溝槽可以通過(guò)干法刻蝕和/或濕法腐蝕工藝制備而成的。
[0141]上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理。本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行的各種明顯變化、重新調(diào)整及替代均不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的范圍決定。
【權(quán)利要求】
1.一種肖特基二極管，其特征在于，包括: 襯底； 第一半導(dǎo)體層，位于所述襯底之上； 第二半導(dǎo)體層，位于所述第一半導(dǎo)體層之上，所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層的交界面處形成有二維電子氣； 陰極，所述陰極位于所述第二半導(dǎo)體層之上，其中，所述陰極與所述第二半導(dǎo)體層形成歐姆接觸； 第一鈍化介質(zhì)層，所述第一鈍化介質(zhì)層位于所述第二半導(dǎo)體層之上； 陽(yáng)極溝槽，所述陽(yáng)極溝槽位于所述第一鈍化介質(zhì)層和所述第二半導(dǎo)體層之內(nèi)，且所述陽(yáng)極溝槽的底部延伸至所述二維電子氣所在的區(qū)域或超過(guò)所述二維電子氣所在的區(qū)域； 場(chǎng)板溝槽，所述場(chǎng)板溝槽位于所述陽(yáng)極溝槽與所述陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)，且所述場(chǎng)板溝槽的底部位于所述第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)或延伸至所述第二半導(dǎo)體層上表面或延伸至所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)； 陽(yáng)極，所述陽(yáng)極覆蓋所述陽(yáng)極溝槽、所述場(chǎng)板溝槽以及所述陽(yáng)極溝槽和所述場(chǎng)板溝槽之間的第一鈍化介質(zhì)層，所述陽(yáng)極溝槽內(nèi)的陽(yáng)極和所述第二半導(dǎo)體層形成肖特基接觸，所述場(chǎng)板溝槽和所述第一鈍化介質(zhì)層上的陽(yáng)極構(gòu)成陽(yáng)極場(chǎng)板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肖特基二極管，其特征在于，還包括: 場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層，所述場(chǎng)板溝槽介質(zhì)層位于所述場(chǎng)板溝槽之外的第一鈍化介質(zhì)層之上和所述場(chǎng)板溝槽之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肖特基二極管，其特征在于，所述陽(yáng)極還覆蓋所述場(chǎng)板溝槽之外的部分第一鈍化介質(zhì)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肖特基二極管，其特征在于，所述陽(yáng)極上沉積有第二鈍化介質(zhì)層，所述第二鈍化介質(zhì)層上沉積有第二陽(yáng)極場(chǎng)板，所述第二陽(yáng)極場(chǎng)板與所述陽(yáng)極電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的肖特基二極管，其特征在于，所述第二陽(yáng)極場(chǎng)板上沉積有第三鈍化介質(zhì)層，所述第三鈍化介質(zhì)層上沉積有第三陽(yáng)極場(chǎng)板，所述第三陽(yáng)極場(chǎng)板與所述陽(yáng)極電性連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肖特基二極管，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層包括第一勢(shì)皇層和第二勢(shì)皇層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肖特基二極管，其特征在于，所述第一勢(shì)皇層和第二勢(shì)皇層之間沉積有阻擋層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的肖特基二極管，其特征在于，所述第一勢(shì)皇層和第二勢(shì)皇層材料為鋁鎵氮；所述第一勢(shì)皇層的鋁組分為10-15%，所述第一勢(shì)皇層的厚度為5-15nm ;所述第二勢(shì)皇層的鋁組分為20-45%，所述第二勢(shì)皇層的厚度為15-50nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的肖特基二極管，其特征在于，所述阻擋層材料為氮化鋁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的肖特基二極管，其特征在于，所述陽(yáng)極溝槽的任一個(gè)側(cè)面的截面形狀為直線、折線或弧形中的任一個(gè)或至少兩個(gè)的組合，所述陽(yáng)極溝槽的任一個(gè)側(cè)面與所述陽(yáng)極溝槽的底部的夾角為直角、鈍角或銳角。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的肖特基二極管，其特征在于，所述場(chǎng)板溝槽的任一個(gè)側(cè)面的截面形狀為直線、折線或弧線中的任一個(gè)或至少兩個(gè)的組合，所述場(chǎng)板溝槽的任一個(gè)側(cè)面與所述場(chǎng)板溝槽的底部的夾角為直角、鈍角或銳角。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的肖特基二極管，其特征在于，所述襯底與所述第一半導(dǎo)體層之間依次沉積有成核層、緩沖層或背勢(shì)皇層中的任一個(gè)或至少兩個(gè)的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的肖特基二極管，其特征在于，所述成核層材料為氮化鋁、氮化鎵或其它II1-V族氮化物；所述緩沖層材料為非摻雜的氮化鋁、氮化鎵、鋁鎵氮或其它II1-V族氮化物；所述背勢(shì)皇層材料為鋁鎵氮，所述背勢(shì)皇層的鋁組分為5-8%。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的肖特基二極管，其特征在于，所述襯底材料為碳化硅、硅、藍(lán)寶石、氮化鋁、氮化鎵或其它能夠生長(zhǎng)II1-V族氮化物的襯底材料；所述第一半導(dǎo)體層材料為非摻雜氮化鎵層；所述第二半導(dǎo)體層材料為鋁鎵氮或其它πι-v族氮化物。
15.一種肖特基二極管的制作方法，其特征在于，包括: 在所述襯底上依次沉積第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層和第一鈍化介質(zhì)層； 在所述第二半導(dǎo)體層上形成陰極； 在所述陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層和第二半導(dǎo)體層內(nèi)形成陽(yáng)極溝槽； 在所述陽(yáng)極溝槽與所述陰極之間的第一鈍化介質(zhì)層內(nèi)形成場(chǎng)板溝槽； 在所述陽(yáng)極溝槽和所述場(chǎng)板溝槽上以及所述陽(yáng)極溝槽和所述場(chǎng)板溝槽之間的第一鈍化介質(zhì)層上和/或所述場(chǎng)板溝槽之外的第一鈍化介質(zhì)層上形成陽(yáng)極。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肖特基二極管的制作方法，其特征在于，所述陽(yáng)極溝槽或場(chǎng)板溝槽是通過(guò)干法刻蝕和/或濕法腐蝕工藝制備而成的。
【文檔編號(hào)】H01L21/329GK104465795SQ201410663922
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】陳洪維 申請(qǐng)人:蘇州捷芯威半導(dǎo)體有限公司