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专利号: 2022115088039
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化镍/氧化镓异质结二极管,所述二极管是基于整片晶圆制造的整个圆片二极管,包括位于底部的阴极电极和位于顶部的阳极电极,以及位于阴极电极和阳极电极之间的半导体层,所述半导体层由底部至顶部包括n型高掺Ga2O3衬底层、n型低掺Ga2O3外延层以及p型NiO高掺层,其特征在于:所述半导体层的圆形外壁具有70~85°的正斜面,靠近阴极电极的部分为小直径端,靠近阳极电极的部分为大直径端,所述n型低掺Ga2O3外延层厚度为20μm以上;所述半导体层的正斜面外附着有钝化层;所述钝化层为SiO2,所述钝化层厚度为0.3μm以下。

2.如权利要求1所述的氧化镍/氧化镓异质结二极管,其特征在于:所述半导体层的正斜面的角度为78°。

3.如权利要求1所述的氧化镍/氧化镓异质结二极管,其特征在于:所述n型高掺Ga2O3衬

19 ‑3

底层的电子浓度为1×10 cm 以上,厚度为100nm‑600μm。

4.如权利要求1所述的氧化镍/氧化镓异质结二极管,其特征在于:所述n型低掺Ga2O3外

16 ‑3

延层的电子浓度为1.5×10 cm ,厚度为20μm。

5.如权利要求1所述的氧化镍/氧化镓异质结二极管,其特征在于:所述p型NiO高掺层

19 ‑3

的电子浓度为3.6×10 cm 以上,厚度为100nm。

6.如权利要求1所述的氧化镍/氧化镓异质结二极管,其特征在于:所述阴极电极的欧姆接触层材质为Ti/Au,厚度20nm‑100nm的Ti或100nm‑400nm的Au。

7.如权利要求1所述的氧化镍/氧化镓异质结二极管,其特征在于:所述阳极电极的欧姆接触层材质为Ni/Au,厚度20nm‑100nm的Ni或100nm‑400nm的Au。

8.一种如权利要求1所述的氧化镍/氧化镓异质结二极管的制备方法,包括以下步骤:步骤1:外延生长低掺杂n型Ga2O3层;

步骤2:将清洗后n‑ Ga2O3外延片的衬底层进行减薄处理,将n‑Ga2O3外延层旋涂光刻胶,软烘,作为保护层;再将n‑Ga2O3外延层用石蜡粘在减薄机的托盘上,进行研磨减薄,减薄

300um,再直接用抛光机对n‑Ga2O3衬底层抛光;

步骤(3):溅射高掺层p‑NiO;

步骤(4):制作阳极并清洗;在高掺NiO层上进行光刻,以形成阳极区域,通过电子束蒸发E‑Beam系统在阳极区域淀积厚度为60nm/120nm的Ni/Au,将淀积完金属后的样片放入丙酮溶液进行剥离,形成阳极电极;

步骤(5):制作阴极;在高掺n型Ga2O3衬底背面蒸发金属Ti/Au,其中Ti的厚度为 20nm‑

100nm,Au厚度为100nm‑400nm;

步骤(6):等离子体刻蚀斜面,对低掺杂n型Ga2O3外延层进行光刻,光刻后再放入等离子体刻蚀机设备中,在BCl3和Ar2的气体环境下,刻蚀角度调整为78°;

步骤(7):用PECVD设备在斜面生长厚度小于300nm的SiO2。