【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体集成电路制造领域，涉及一种氧化镓异质结二极管及其制备方法。
技术介绍
1、超宽禁带半导体氧化镓(ga2o3)材料拥有的4.5ev～4.9ev的禁带宽度，高达8mv/cm的临界击穿电场以及数倍于gan材料的巴利伽优值(bfom)，给高功率、高能效半导体器件的发展注入了强劲动力，迅速成为了研究热点。目前得益于大尺寸和高质量的ga2o3单晶衬底生长工艺的逐渐成熟，使得ga2o3材料成为研究新一代超宽禁带功率半导体器件的重要材料之一。
2、与传统双极功率二极管不同，氧化镓材料由于自掺杂效应p型氧化镓材料难以实现，因此用天然p型氧化物氧化镍(nio)作为p型区，形成异质结二极管(hjd)。该设计虽然巧妙的制作出了具有双极特性的氧化镓二极管，但由于氧化镓无法进行p型掺杂，在传统硅基材料中提升耐压的终端结构，如：场环、结扩展等结构中难以制备实现。
3、常用的氧化镓异质结二极管的结构如图1所示，在其漂移层12中，通过离子注入形成有高阻值的边缘终端17(多采用mg离子注入)，边缘终端结构能够有效降低漂移层12与异质层15结合(异质结)的边缘区域的电场，使得在边缘终端附件的电场线变得均匀，从而降低反向漏电，提高击穿电压。
4、但是，由于mg离子注入工艺难以实现(工艺成本高昂，且激活温度高，易造成晶格损伤)，同时，由于在漂移层中引入了高阻值的边缘终端，这会使得二极管正向流通的电流流通通路受阻，导致二极管的导通电阻上升，最终使得开关损耗增大，影响器件效率；而且，边缘终端与漂移层的接触表面附近，引入
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种氧化镓异质结二极管及其制备方法，用于解决现有氧化镓异质结二极管导通电阻高、击穿电压低的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供了一种氧化镓异质结二极管的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
3、s1)：提供一衬底，于所述衬底的上表面形成漂移层；
4、s2)：于所述衬底的下表面形成阴极金属层；
5、s3)：于所述漂移层的两侧做刻蚀形成凹槽，所述凹槽的深度大于等于所述漂移层的深度；
6、s4)：于所述凹槽内填充高k金属氧化物形成电荷补偿层；
7、s5)：于所述漂移层上表面形成异质层，所述漂移层与所述异质层构成异质结；
8、s6)：于所述异质层上表面形成阳极金属层。
9、可选地，采用卤化物气相外延工艺形成所述漂移层。
10、可选地，采用射频磁控溅射工艺淀积形成所述异质层。
11、可选地，采用电子束外延工艺形成所述阳极金属层。
12、可选地，于所述s5)或所述s6)后执行所述s2)。
13、本专利技术还提供一种氧化镓异质结二极管，所述氧化镓异质结二极管包括：衬底、漂移层、电荷补偿层、异质层、阳极金属层及阴极金属层；其中，所述漂移层位于所述衬底的上表面；所述电荷补偿层位于所述漂移层的两侧，所述电荷补偿层的上表面与所述漂移层的上表面平齐，并且，所述电荷补偿层的深度大于等于所述漂移层的深度，所述电荷补偿层的材料包括高k金属氧化物；
14、所述异质层位于所述漂移层的上表面；
15、所述阳极金属层位于所述漂移层上表面，所述阴极金属层位于所述衬底的下表面。
16、可选地，所述电荷补偿层的下表面与所述衬底的下表面平齐。
17、可选地，所述电荷补偿层的下表面与所述衬底的上表面平齐。
18、可选地，所述衬底的材料包括β晶型的氧化镓，所述电荷补偿层的材料包括氧化铝，所述异质层的材料包括p型掺杂的氧化镍。
19、可选地，所述异质层的厚度介于100nm～200nm。
20、如上所述，本专利技术的氧化镓异质结二极管及其制备方法通过在漂移层的两侧形成电荷补偿层，当发生击穿时，靠近电荷补偿层的漂移层成为强反型区(空穴浓度高于电子浓度)，在强反型区聚集的空穴能够进一步耗尽漂移层的电荷，增大耗尽区，从而改善界面处的电场分布，提高击穿电压；同时，正向导通时的电流通路只经由半导体，电荷补偿层对正向导通时的电流影响极小，能够保证正向压降不变，不会提升开通损耗；并且，由于不再形成边缘终端，可以避免mg离子注入工艺难以实现的问题。
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1.一种氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，采用卤化物气相外延工艺形成所述漂移层。
3.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，采用射频磁控溅射工艺淀积形成所述异质层。
4.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，采用电子束外延工艺形成所述阳极金属层。
5.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，于所述S5)或所述S6)后执行所述S2)。
6.一种氧化镓异质结二极管，其特征在于，所述氧化镓异质结二极管包括：衬底、漂移层、电荷补偿层、异质层、阳极金属层及阴极金属层；其中，
7.根据权利要求6所述的氧化镓异质结二极管，其特征在于，所述电荷补偿层的下表面与所述衬底的下表面平齐。
8.根据权利要求6所述的氧化镓异质结二极管，其特征在于，所述电荷补偿层的下表面与所述衬底的上表面平齐。
9.根据权利要求6所述的氧化镓异质结二极管，其特
10.根据权利要求6所述的氧化镓异质结二极管，其特征在于，所述异质层的厚度介于100nm～200nm。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，采用卤化物气相外延工艺形成所述漂移层。
3.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，采用射频磁控溅射工艺淀积形成所述异质层。
4.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，采用电子束外延工艺形成所述阳极金属层。
5.根据权利要求1所述的氧化镓异质结二极管的制备方法，其特征在于，于所述s5)或所述s6)后执行所述s2)。
6.一种氧化镓异质结二极管，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王东升，李秋梅，艾治州，张小辛，
申请(专利权)人：华润微电子重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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