一种场效应二极管及其利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种场效应二极管及其利记博彩app。
【背景技术】
[0002]以GaN(氮化镓)为代表的第三代宽禁带半导体材料具有禁带宽、击穿电场强度高、饱和电子漂移速度高、热导率高、异质界面二维电子气浓度高等优异的材料性能特点，相比于Si材料，GaN更适合制作大功率、高电流密度、高开关速度的电力电子器件。与传统Si器件相比，GaN器件能承载更高的功率密度，具有更高的能量转换效率，可以减小整个系统的体积和重量，从而降低系统成本。
[0003]基于GaN的肖特基势皇二极管能够耐受很高的反向击穿电压，然而，其正向导通电压通常要达到IV左右。为扩大GaN基肖特基二极管的应用范围，需获得击穿电压高且正向导通电压很低(接近0V)的二极管。
[0004]为了调节GaN 二极管的正向导通电压，通常采用势皇层氟离子注入或势皇层刻蚀沟槽的方法。陈敬等人(公开号CN 101562182A)提出在二极管阳极下的一部分势皇层中注入氟离子，引入永久负电荷，可以有效地耗尽肖特基栅下的二维电子气，从而夹断导通通路，通过肖特基栅与二极管阳极短接在一起，实现了二极管的正向导通电压由肖特基控制沟道的阈值电压决定，不受肖特基结势皇的影响。但是，氟离子注入工艺复杂，且会引起器件稳定性的问题。因此，很多研究者都对势皇层刻蚀沟槽实现接近OV的正向导通电压的二极管进行了研究。通常，势皇层的沟槽刻蚀的深度难以控制，工艺较为复杂，刻蚀设备昂虫贝ο
[0005]Zhe Xu (Zhe Xu, Jinyan Wang, Yang Liu, Jinbao Cai, Jingqian Liu, MaojunWang, Min Yu, Bing Xie, ffenggang ffu, Xiaohua Ma, and Jincheng Zhang.Fabricat1n ofNormally Off AlGaN/GaN MOSFET Using a Self-Terminating Gate Recess EtchingTechnique, IEEE Electron Device Letters, VOL.34, N0.7, July 2013)等人提出了一种热氧化和湿法刻蚀的方法来获得增强型的氮化镓金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该方法的实现过程是先对AlGaN层进行热氧化，然后在KOH溶液中进行刻蚀。该方法具有易控制，重复性高的特点，且该刻蚀方法对AlGaN/GaN具有高的选择比，可自动停止于AlGaN/GaN界面处。然而，由于势皇层完全被去除，沟槽下的二维电子气全部耗尽，因此该方法获得的MOSFET的阈值电压太大，因此该结构不适用于二极管。且沟槽底部沟道层表面处受腐蚀的影响，会增加粗糙度，造成反向漏电的增加。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种场效应二极管及其利记博彩app，该场效应二极管能够解决现有技术中开启电压高、反向漏电大，且沟槽刻蚀的深度难以控制、制作工艺复杂的问题。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]第一方面，本发明公开了一种场效应二极管，包括:
[0009]衬底；
[0010]沟道层，所述沟道层位于所述衬底之上；
[0011]第一势皇层，所述第一势皇层位于所述沟道层之上；
[0012]刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层位于所述第一势皇层之上；
[0013]第二势皇层，所述第二势皇层位于所述刻蚀阻挡层之上；
[0014]掩膜层，所述掩膜层位于所述第二势皇层之上；
[0015]沟槽，所述沟槽位于所述第二势皇层和所述掩膜层之内，且所述沟槽的深度等于所述第二势皇层的厚度与所述掩膜层的厚度之和；
[0016]阴极，所述阴极位于所述第二势皇层之上；
[0017]阳极，所述阳极由位于所述沟槽内以及所述沟槽外的肖特基电极和位于所述第二势皇层之上的阳极欧姆接触电极相短接构成。
[0018]进一步地，所述阴极和所述阳极欧姆接触电极的材料为钛、铝、镍或金中的任一种或至少两种的组合，所述肖特基电极为单层或多层金属，所述金属为镍、铂或铝中的任一种或至少两种的组合。
[0019]进一步地，所述第二势皇层的材料为铝镓氮，所述第二势皇层的铝组分的质量百分比自上而下逐渐减小。
[0020]进一步地，所述沟槽的形状为倒梯形。
[0021]进一步地，还包括:
[0022]背势皇层，所述背势皇层位于所述衬底和所述沟道层之间，所述背势皇层的材料为P型氮化镓或P型铝镓氮。
[0023]第二方面，本发明公开了一种场效应二极管的利记博彩app，包括:
[0024]提供衬底；
[0025]在所述衬底之上依次制备沟道层、第一势皇层、刻蚀阻挡层、第二势皇层和掩膜层；
[0026]在所述第二势皇层之上依次制备阴极和阳极欧姆接触电极；
[0027]在所述阴极和所述阳极欧姆接触电极之间的第二势皇层和掩膜层之内制备沟槽，且所述沟槽的深度等于所述第二势皇层的厚度与所述掩膜层的厚度之和；
[0028]在所述沟槽之上制备肖特基电极，所述肖特基电极与所述阳极欧姆接触电极相短接。
[0029]进一步地，在所述阴极和所述阳极欧姆接触电极之间的第二势皇层之内制备沟槽，且所述沟槽的深度等于所述第二势皇层的厚度，包括:
[0030]利用光刻技术确定需要形成沟槽的区域；
[0031]去除所述需要形成沟槽的区域的掩膜层；
[0032]对所述第二势皇层进行热氧化；
[0033]利用湿法腐蚀技术将所述需要形成沟槽的区域的第二势皇层腐蚀掉，形成沟槽。
[0034]进一步地，所述热氧化的温度为500-700摄氏度，所述湿法腐蚀技术用到的液体为氢氧化钾，腐蚀的时间为30-60分钟。
[0035]本发明所述的场效应二极管具有低正向开启电压、低反向漏电流和高击穿电压的优点，且通过在第一势皇层和第二势皇层之间引入刻蚀阻挡层，制备沟槽时，沟槽的深度等于第二势皇层的厚度，使得沟槽刻蚀的深度容易控制，可得开启电压接近为OV的二极管，且制作工艺简单。
【附图说明】
[0036]为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
[0037]图1是本发明实施例一提供的场效应二极管的结构图。
[0038]图2是本发明实施例一提供的场效应二极管在阳极施加较小正向电压(小于IV)时，在沟槽处沿A-A7分布的能带结构图。
[0039]其中，B区为刻蚀阻挡层；C区为第一势皇层；D区为沟道层；EC为导带底；EV为价带顶；EF为费米能级。
[0040]图3是本发明实施例一提供的场效应二极管在反偏状态时，在沟槽处沿A-A7分布的能带结构图。
[0041]图4是本发明实施例一提供的场效应二极管的利记博彩app的流程图。
[0042]图5是本发明实施例一提供的场效应二极管的利记博彩app中步骤在阴极和阳极欧姆接触电极之间的第二势皇层和掩膜层之内制备沟槽，且沟槽的深度等于第二势皇层的厚度与掩膜层的厚度之和的流程图。
[0043]图6是本发明实施例二提供的场效应二极管的结构图。
[0044]图7是本发明实施例二提供的场效应二极管的利记博彩app的流程图。
[0045]图8是本发明实施例三提供的场效应二极管的结构图。
[0046]图9是本发明实施例四提供的场效应二极管的结构图。
[0047]图10是本发明实施例四提供的场效应二极管的利记博彩app的流程图。
【具体实施方式】
[0048]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过【具体实施方式】，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。
[0049]实施例一:
[0050]图1是本发明实施例一提供的场效应二极管的结构图。如图1所示，该场效应二极管包括:
[0051]衬底I。
[0052]