一种GaN基肖特基二极管制备方法及GaN基肖特基二极管与流程

本申请涉及二极管制备领域，特别是涉及一种gan基肖特基二极管制备方法及gan基肖特基二极管。

背景技术：

1、gan基功率器件，目前在消费级和工业级领域发挥着越来越重要的作用，得益于它比前两代半导体材料更好的电学特性和更大的应用潜力，主要表现为gan材料具有更大的电流能力、更高的击穿电压、更快的开关速度，能在高温、强辐照等条件下稳定工作。

2、gan基肖特基二极管（schottky barrier diode，sbd)，基于gan材料的优势，具有电流能力强、反向耐压高、恢复时间短的特点，受到了越来越多的关注。目前gan sbd主要分为水平结构和垂直（准垂直）结构。水平结构成本较低，制作工艺简单，研究相对较多。水平结构的gan sbd是依靠gan/algan异质结形成的二维电子气进行导电的。gan材料由于和algan材料晶格常数不同，两种材料之间会产生压电极化效应，同时gan本身具有自发极化效应，两种极化效应会导致二维电子气的产生，电子在二维电子气中是两维运动的，因此迁移率比较高，电流能力强。gan sbd的性能取决于正向开启电压和反向耐压，通常希望正向开启电压越低越好，反向耐压越高越好。为了降低正向开启电压，目前水平结构的gan sbd以凹槽结构为主，凹槽区域是阳极电极，但凹槽刻蚀过程中，容易对gan造成损伤，且凹槽区域的金属，直接与二维电子气接触，这些都会导致器件的反向漏电增加，从而降低反向耐压。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种gan基肖特基二极管制备方法及gan基肖特基二极管，可避免对gan造成损伤以及凹槽区域的金属直接与二维电子气接触。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、第一方面，本申请提供了一种gan基肖特基二极管制备方法，包括：

4、在外延结构的阳极区域进行主刻蚀形成凹槽。

5、在凹槽内进行低损伤氧化刻蚀，以在刻蚀过程中在凹槽内壁形成氧化物。

6、在凹槽内填充阳极金属。

7、在阴极区域进行刻蚀并填充阴极金属。

8、第二方面，本申请提供了一种gan基肖特基二极管，应用上述所述的gan基肖特基二极管制备方法制备，所述gan基肖特基二极管包括：

9、外延结构、阳极金属、阴极金属和氧化物。

10、所述外延结构包括阳极区域对应的凹槽和阴极区域对应的凹槽。

11、所述氧化物设置在阳极区域对应的凹槽的内壁上；所述阳极金属设置在阳极区域对应的凹槽内。

12、所述阴极金属设置在阴极区域对应的凹槽内。

13、根据本申请提供的具体实施例，本申请具有以下技术效果：

14、本申请提供了一种gan基肖特基二极管制备方法及gan基肖特基二极管，本申请在外延结构的阳极区域进行主刻蚀形成凹槽，在凹槽内进行低损伤氧化刻蚀，在刻蚀过程中在凹槽内壁形成氧化物，避免在凹槽刻蚀过程中，对gan造成损伤，在凹槽内填充阳极金属，因为凹槽内壁形成氧化物，所以阳极金属不直接与二维电子气接触。

1.一种gan基肖特基二极管制备方法，其特征在于，所述gan基肖特基二极管制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的gan基肖特基二极管制备方法，其特征在于，低损伤氧化刻蚀条件具体为：

3.根据权利要求1所述的gan基肖特基二极管制备方法，其特征在于，低损伤氧化刻蚀时长为30秒。

4.根据权利要求1所述的gan基肖特基二极管制备方法，其特征在于，外延结构具体制备过程为：

5.根据权利要求4所述的gan基肖特基二极管制备方法，其特征在于，在阳极区域进行主刻蚀形成凹槽，具体为：在阳极区域对钝化层、势垒层和沟道层由上向下进行刻蚀，形成凹槽。

6.根据权利要求1所述的gan基肖特基二极管制备方法，其特征在于，在阴极区域进行刻蚀并填充阴极金属，具体为：

7.一种gan基肖特基二极管，其特征在于，应用上述权利要求1-6中任一项所述的gan基肖特基二极管制备方法制备，所述gan基肖特基二极管包括：

8.根据权利要求7所述的gan基肖特基二极管，其特征在于，所述外延结构包括由下向上依次设置的缓冲层、沟道层、势垒层和钝化层。

9.根据权利要求7所述的gan基肖特基二极管，其特征在于，所述阳极金属为ni/au结构，其中，ni厚度为20nm；au厚度为500nm。

10.根据权利要求7所述的gan基肖特基二极管，其特征在于，所述阴极金属为ti/al/ti/au结构，其中，ti厚度为10nm；al厚度为200nm；au厚度为300nm。