专利名称：肖特基势垒二极管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及肖特基势鱼ニ极管(Schottky barrier diode) (SBD)及其制造方法，更特别地，涉及具有提高的电特性和光特性同时具有降低的泄漏电流的SBD及其制造方法。
背景技术：
半导体发光二极管(LED)是指在P型半导体和η型半导体之间的结合部分处通过电子和空穴的复合(再结合,recombination)而以各种颜色产生光的半导体器件。与基于灯丝的LED (filament-based LED)相比，半导体LED具有相对长的寿命、低的功耗(功率消耗)、优异的初始驱动特性和高的抗振性。因此，对于半导体LED的需求稳定增加。特别地，近年来，能够发射蓝色系短波长光的氮化物半导体引起了极大关注。近来，随着信息和通信技术的快速和全球化发展，相应地开发了用于超高速度和高容量信号传输的通信技木。特别地，由于关于无线通信对于个人电话、卫星通信、军用雷达、广播通信、通信中继等的需求增加，对于高速度和高功率电子装置的需求也在増加，所述装置对于使用微波和毫米波的超高速信息和通信系统是必要的。另外，已经积极进行了对用于高功率装置的功率器件的研究以降低能量损失。特别地，氮化物半导体具有优异的物理性质如大能隙、高热化学稳定性、约3X IOW秒的高电子饱和速度等。因此，全世界正在积极研究氮化物半导体，因为其不仅可以容易地用作光学器件而且还可以用作高频率和高输出电子器件。使用氮化物半导体的电子器件(电子装置)具有各种积极因素如高击穿电场(约3X IO6V/秒)和最大的电流密度、稳定的高温运行、高的热导率等。在使用化合物半导体的异质结结构的异质结构场效应晶体管(HFET)的情况下，因为在结界面处的带不连续性高，所以可以在结界面中释放高密度电子，因此可以进ー步増大电子迁移率。上述物理性质使得能够将半导体器件用作高功率器件。目前，除了硅(Si)基功率器件(基于硅(Si)的功率器件)之外，也正在大量生产具有大带隙且具有肖特基势垒ニ极管(SBD)结构的碳化硅(SiC)器件作为最常使用的功率器件。这里，用于将载流子(carrier)注入到P型氮化物半导体层内以降低泄漏电流的注入设备是必要的。另外，进行高温热处理以激活所述载流子。
发明内容
本发明的ー个方面，提供一种肖特基势垒ニ极管(SBD)及其制造方法，所述肖特基势垒ニ极管(SBD)具有提高的电特性和光学特性，同时具有降低的泄漏电流(漏电流)。
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根据本发明的ー个方面，提供了一种肖特基势垒ニ极管(SBD)，其包含衬底(基板，substrate)、设置在所述衬底的表面上且掺杂有铝(Al)的n_氮化镓(GaN)层、设置在所述Al-掺杂的n-GaN层上且掺杂有Al的GaN层、设置在所述Al-掺杂的GaN层上的第一电极、以及设置在所述衬底的与其上设置有所述Al-掺杂的n-GaN层的表面相対的表面上 的第二电极。所述SBD可以进一歩包括设置在所述Al-掺杂的GaN层上的ρ-GaN层，并且所述P-GaN层可以通过在所述Al-掺杂的GaN层的蚀刻部分上生长并与所述第一电极接触而形成。在所述Al-掺杂的n-GaN层和所述Al-掺杂的GaN层中的Al含量可以在O. 01 %至I %的范围内。所述SBD可以进ー步包括设置在所述衬底上的缓冲层(buffer layer)。所述衬底可以包括选自由如下组成的组中的ー种娃(Si)衬底、碳化硅(SiC)衬底、氮化铝(AlN)衬底和氮化镓(GaN)衬底。所述第一电极可以包括选自由如下组成的组中的ー种镍(Ni)、金(Au)、铜铟氧化物(CuInO2)、铟锡氧化物(ITO)、钼(Pt)、以及它们的合金。所述第二电极可以包括选自由如下组成的组中的ー种铬(Cr)、Al、钽(Ta)、铊(Tl)和 Au。根据本发明的另一方面，提供了一种用于SBD的制造方法，所述方法包括在衬底的表面上形成铝(Al)-掺杂的η-氮化镓(GaN)层，在所述Al-掺杂的n_GaN层上形成Al-掺杂的GaN层，在所述衬底的与其上设置有所述Al-掺杂的n-GaN层的表面相対的表面上形成第二电极，以及在所述Al-掺杂的GaN层上形成第一电极。所述制造方法可以进一歩包括形成设置在所述Al-掺杂的GaN层上的ρ-GaN层，并且形成所述P-GaN层可以包括对所述Al-掺杂的GaN层的一部分进行蚀刻，并在所述Al-掺杂的GaN层的蚀刻部分上生长所述p-GaN层，使得生长的p-GaN层与所述第一电极接触。形成所述p-GaN层可以在1000°C至1200°C的温度范围内进行。在所述Al-掺杂的n-GaN层和所述Al-掺杂的GaN层中的Al含量可以在O. 01%至I %的范围内。所述衬底可以是绝缘衬底，并且可以在除去所述绝缘衬底并形成用于将所述Al-掺杂的n-GaN层与所述第二电极结合的结合层(粘合层，bonding layer)之后进行所述第二电极的形成。
从结合以下附图进行的示例性实施方式的下列描述，本发明的这些和/或其他方面、特征和优势将变得显而易见且更容易理解图I是示出了根据本发明一个实施方式的肖特基势垒ニ极管(SBD)的示图；图2是示出了根据本发明另ー个实施方式的SBD的示图；图3是示出了根据本发明一个实施方式的未掺杂的氮化镓(GaN)层和铝(Al)-掺杂的GaN-层的光致发光(PL)的曲线图4是示出了根据本发明一个实施方式的按照Al掺杂水平的电子迁移率和载流子浓度变化的曲线图；图5是不出了根据本发明一个实施方式的按照时间的未掺杂的GaN层和Al-掺杂的GaN-层的时间分辨PL (TRPL)的曲线图；图6A和图6B是不出了根据本发明一个实施方式的关于未掺杂的GaN层和Al-掺杂的GaN-层的不对称倒易空间图的图；图7A和图7B是不出了根据本发明一个实施方式的未掺杂的GaN层和Al-掺杂的GaN-层的透射电子显微镜(TEM)照片的图；图8是示出了根据本发明一个实施方式的n-GaN层和Al-掺杂的GaN-层的PL特性的曲线图；以及图9A至9D是示出了制造图2的SBD的方法的图。
具体实施例方式在实施方式的描述中，应理解，当将衬底、层或图案称作在另ー个衬底、层或图案“上”吋，术语“在···上”和“在···下”包括“直接”和“间接”两种含义。另外，关于在每个层“上”和“下”的引用将基于图进行。在图中，为了描述方便和清楚，可以将每个元件的厚度或尺寸放大。现在将详细地參考本发明的示例性实施方式，其实施例示于附图中。图I是示出了根据本发明一个实施方式的肖特基势垒ニ极管(SBD)的示图。图2是示出了根据本发明另ー个实施方式的SBD的示图。參考图I和图2，根据本发明实施方式的SBD包括衬底100、缓冲层200、铝(Al)-掺杂的η-氮化镓(GaN)层300、Α1_掺杂的GaN层400、p_GaN层500、第一电极700、第二电极600和绝缘层800。所述缓冲层200和所述Al-掺杂的n-GaN层300可以设置在所述衬底100上。所述衬底100可以是绝缘衬底如玻璃衬底或蓝宝石衬底，或者包括选自由硅(Si)衬底、碳化硅(SiC)衬底、氮化铝(AlN)衬底和氮化镓(GaN)衬底组成的组中的任何ー种的导电衬底。所述缓冲层200可以设置在所述衬底100上。所述缓冲层200可以降低所述衬底100与所述Al-掺杂的n-GaN层300之间的晶格失配(lattice mismatch)。所述缓冲层200可以在较低的温度下形成并由氮化铝(AlN)等制成。所述Al-掺杂的n-GaN层300可以设置在所述缓冲层200上。所述Al-掺杂的n-GaN层300是指掺杂有Al和η型掺杂剂的层。所述η型掺杂剂可以包括Si、锗(Ge)、硒(Se)、碲(Te)、碳(C)等。根据实施方式，所述Al-掺杂的n-GaN层300的η型掺杂剂可以是Si。在Al-掺杂的n-GaN层300中，Al的含量可以为全部掺杂材料的约1%以下。具体地，Al含量可以在约O. 01%至约I %的范围内。更具体地，Al含量可以在约O. 2%至约
O.6%的范围内，更具体地为约O. 45%。因此，由于所述Al-掺杂的n-GaN层300的Al含量小于I %，所以在所述n-GaN层300中包含的Al不产生Al化合物。因为通过上述含量对所述n-GaN层300施加Al掺杂(doping)，所以可以获得具有高结晶度(结晶性)的薄膜。这是因为，Al含量补偿了 Ga的缺少，由此提高了薄膜的结晶度。
所述Al-掺杂的GaN层400可以设置在所述Al-掺杂的n-GaN层300上。所述Al-掺杂的GaN层400仅掺杂有Al，而不掺杂有Si。Al-掺杂的GaN层400中的Al含量可以在全部掺杂材料的约O. 01%至约I %的范围内。具体地，Al含量可以在约O. 2%至约
O.6 %的范围内，更具体地为约O. 45 %。即，由于所述Al-掺杂的n-GaN层300和所述Al-掺杂的GaN层400掺杂有1%以下的Al，所以可以获得具有高结晶度(结晶性)的薄膜。结果，可以提高SBD的电特性和光学特性。将參考图3至图8进ー步详细地描述按照Al含量的结晶度増加。图3是不出了根据本发明一个实施方式的未掺杂的GaN层和Al-掺杂的GaN-层的光致发光(PL)的示图。參考图3，Al-掺杂的GaN层显示了比未掺杂的GaN层更高的PL強度。此外，当Al含量为约O. 45%时，与未掺杂的GaN层相比，PL強度增加约100倍。这是因为，在生长GaN时Al的等电子掺杂(isoelectronic doping)降低了复合水平(recombination level)如非福射复合中心(recombination center),由此提高了光学特性。即，由于Al含量补偿了 Ga的缺少，所以可以提高光学特性。图4是示出了根据本发明一个实施方式的按照Al掺杂水平的电子迁移率和载流子浓度变化的图。參考图4，载流子浓度增加，直至Al含量増加至可达I %。关于电子迁移率，当Al含量为约0. 2%至约0. 6%时，电子迁移率为450cm2/Vs以上，并且当Al含量为约
0.45%时最大，为650cm2/Vs。在这种情况下,载流子浓度为约3X 1017/cm3。由于在GaN的生长期间由此包括Al，所以可以减少缺陷如捕获电子的Ga空位，因此提高了结晶度。同吋，可以增加载流子的数目。因此，可以提高电特性和光学特性。图5是不出了根据本发明一个实施方式的按照时间的未掺杂的GaN层和Al-掺杂的GaN-层的时间分辨PL(TRPL)的图。參考图5，未掺杂的GaN层的带边发射衰变时间(谱带边沿发射衰变时间，band-edge emission decay time)是约20皮秒(ps),而Al-掺杂的n-GaN层的带边发射衰变时间增加至约58ps。因此，可以理解，当对GaN层施加Al掺杂吋，降低了复合中心。图6A和图6B是不出了根据本发明一个实施方式的关于未掺杂的GaN层和Al-掺杂的GaN-层的不对称倒易空间图的图。在图6A和图6B中，Al含量是0. 45%且结晶学方向(晶体学方向，晶向)是(101)方向。參考图6A和图6B，所述倒易空间图示出了由热振动和缺陷或结构无序引起的晶体结构的信息。Qx轴涉及真实晶格的摇摆曲线(rockingcurve)并且示出了 Al-掺杂的GaN层具有比未掺杂的GaN层更小的宽度。Qz轴涉及实空间的晶面间距'd'。所述Qz_表明未掺杂的GaN层相对于倒易晶格(倒易格子,reciprocallattice)以环形形状广泛扩展。另外，与相对于垂直的Qz轴对称的未掺杂的GaN层相比，Al-掺杂的GaN层较少地扩展。可以理解，由于通过Al的等电掺杂(isoelectric doping)减少了缺陷，所以结晶度增加。图7A和图7B是不出了根据本发明一个实施方式的未掺杂的GaN层和Al-掺杂的GaN-层的透射电子显微镜(TEM)照片的图。在图7A和图7B中，Al含量是0. 45%且结晶学方向是(0002)方向。參考图7A和图7B，与未掺杂的GaN层相比，Al-掺杂的GaN层的螺穿透位错密度(screw threading dislocation density)下降。S卩，Ga 空位(vacancy)与螺穿透位错密度相关。因此，通过Al的等电掺杂来降低Ga空位可以降低螺穿透位错密度，由此提高电特性和光学特性。
图8是示出了根据本发明一个实施方式的n-GaN层和Al-掺杂的GaN-层的PL特性的图。另外，当形成n-GaN层时,通过Al掺杂可以减少缺陷，由此提高结晶度，所述n_GaN层是用于实施根据本发明实施方式的垂直SBD的欧姆接触层。S卩，通过在GaN层和n-GaN层的生长期间施加Al掺杂可以减少缺陷如Ga空位。同时，可以减少由晶格失配造成的缺陷如位错。结果，可以提高电特性和光学特性。在将Al-掺杂的GaN层400的一部分蚀刻之后，可以在所述Al-掺杂的GaN层400的蚀刻部分上生长图2中所示的ρ-GaN层500。即，p_型GaN层500可以通过从Al-掺杂的GaN层400的内部生长至(可达)Al-掺杂的GaN层400的表面而形成。所述ρ-GaN层500是指掺杂有P-型掺杂剂的层。所述P型掺杂剂可以包括镁(Mg)、锌(Zn)、铍(Be)等。所述p-GaN层500可以接触第一电极700并降低泄漏电阻(leakage current resistance)。由于p-GaN层500,沿p-GaN层500形成p-n结。在形成p-η结时,在p-η结表面附近形成耗尽层(depletion layer),由此实现高耐受电压(withstand voltage)。即，由于自由电子和空穴在P-n结表面处相互扩散，所以局部产生电位差，由此实现了平衡状态。因此，形成了没有载流子的耗尽层且提高了耐受电压。耗尽层可以防止由肖特基结面积(结区域，junction area)产生的泄漏电流朝向第一电极泄漏。即，由于耗尽层在反向电压的施加期间沿P-GaN层500形成，所以可以防止朝向第一电极的电流泄漏。另外，由于p-GaN层500生长在Al-掺杂的GaN层400的蚀刻部分上，所以可能不导致晶体的损伤，由此提高可靠性。另外，由于用于离子注入的专用设备是不必要的，所以可以实现エ艺简化和成本下降。这里，第一电极700是设置在Al-掺杂的GaN层400上的肖特基接触。所述第一电极700可以包括高肖特基势垒。肖特基势垒的高度指示决定肖特基势垒ニ极管特性的功函差(work function difference)。随着功函差越大，肖特基势鱼ニ极管的正向电压增大而在反向电压的施加期间的泄漏电阻下降。因此，所述第一电极700可以通过具有高肖特基势垒而降低泄漏电流。所述第一电极700可以由选自由如下组成的组中的ー种形成镍(Ni)、金(Au)、铜铟氧化物(CuInO2)、铟锡氧化物(ITO)JS (Pt)以及它们的合金。例如，所述合金可以包括Ni和Au的合金，CuInO2和Au的合金，ITO和Au的合金，Ni、Pt和Au的合金，以及Pt和Au的合金，但没有特别限制。第二电极600可以是设置在衬底100的与其上形成有Al-掺杂的n_GaN层300的表面相対的表面上的欧姆接触。所述第二电极600可以具有低肖特基势垒。通过具有低肖特基势垒，所述第二电极600可以增强正向电流。所述第二电极可以包括选自由如下组成的组中的ー种铬(Cr)、Al、钽(Ta)、·它(Tl)和Au。如上所述，根据本发明实施方式的肖特基势垒ニ极管可以通过包含Al-掺杂的n-GaN层和Al-掺杂的GaN层而确保高结晶度来提高电特性和光学特性。另外，由于在Al-掺杂的GaN层上设置ρ-GaN层，所以当施加反向电流时可以形成耗尽层，由此降低泄漏电流。此外，由于P-GaN层生长在Al-掺杂的GaN层的蚀刻部分上，所以可以减少薄膜晶体的损伤，由此可以提高可靠性。另外，由于用于离子注入的专用设备是不必要的，所以可以实现エ艺简化和成本下降。在下文中，将根据本发明的实施方式描述用于制造SBD的方法。图9A至9D是示出了制造图2的SBD的方法(エ艺)的图。參考图9A至9D，SBD的制造方法包括在衬底100的表面上形成Al-掺杂的n_GaN层300，在所述Al-掺杂的n-GaN层300上形成Al-掺杂的GaN层400，在所述衬底的与其上设置有所述Al-掺杂的n-GaN层300的表面相対的表面上形成第二电极600，以及在所述Al-掺杂的GaN层400上形成第一电极700。另外，所述制造方法可以进一歩包括在所述Al-掺杂的GaN层400上形成ρ-GaN层500。在将所述Al-掺杂的GaN层400的一部分蚀刻之后，可以由所述蚀刻部分生长p_GaN层500以使得与所述第一电极700接触。所述p-GaN层500可以在约1000°C至约1200°C的温度范围内形成。当所述衬底100是绝缘衬底时，可以在除去所述绝缘衬底并形成将所述Al-掺杂的n-GaN层300与所述第二电极600结合的结合层之后形成所述第二电极600。如图9A中所示，首先，在衬底100上形成缓冲层200、Al-掺杂的n_GaN层300、Al-掺杂的GaN层400和绝缘层810。所述衬底100可以是绝缘衬底如玻璃衬底或蓝宝石衬底，或者包括选自由Si衬底、SiC衬底、AlN衬底和GaN衬底组成的组中的任何一种的导电衬底。可以通过包括金属有机化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)、氢化物气相外延(HVPE)等的各种方法来形成缓冲层200，但是没有特别限制。可以提供缓冲层200以解决衬底100与设置在所述衬底100上的层之间的晶格失配并增强设置在所述衬底100上的层的生长。所述缓冲层200可以在低温下形成且由AlN等形成。Al-掺杂的n-GaN层300设置在缓冲层200上。所述Al-掺杂的η-GaN层300也可以通过上述方法的各种实施方式来生长。所述Al-掺杂的n-GaN层300可以掺杂有Al与η型掺杂剂。所述η型掺杂剂可以是Si。Al含量可以是全部掺杂材料的约1%以下。具体地，Al含量可以在约O. 01%至约I %的范围内。更具体地，Al含量可以是约O. 45%。Al-掺杂的GaN层400设置在Al-掺杂的n_GaN层300上。所述Al-掺杂的GaN层400仅掺杂有Al。所述Al-掺杂的GaN层400的Al含量可以在全部材料的约O. 01 %至约I %以下的范围内。具体地，所述Al含量可以为约O. 45 %。因此，通过在所述Al-掺杂的n-GaN层300和所述Al-掺杂的GaN层400中的Al含量，可以获得具有高结晶度的薄膜。绝缘层810可以设置在Al-掺杂的GaN层400上以在光刻期间用作蚀刻掩模。绝缘层810可以由选自由如下组成的组中的一种制成硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、氧化铝(Al2O3)和 SiC0參考图9B，将绝缘层810从用于形成ρ-GaN层500的区域中除去。即，将绝缘层810与p-GaN层500对应地部分除去，由此暴露Al-掺杂的GaN层400的一部分。可以通过干蚀刻(干法蚀刻)来蚀刻Al-掺杂的GaN层400的暴露部的仅一部分。然而，用于Al-掺杂的GaN层400的蚀刻方法不限于干蚀刻。參考图9C，在Al-掺杂的GaN层400的蚀刻部分上生长GaN，然后利用p型掺杂剂对其进行掺杂，由此变成P-GaN层500。所述p-GaN层500可以通过MOCVD生长GaN而形成。p-GaN层500可以在约1000°C至约1200°C的温度范围内形成。由于ρ-GaN层500由Al-掺杂的GaN层400在这样的高温下形成，所以可以不造成薄膜晶体的损伤，由此可以
9提高可靠性。另外，由于用于离子注入的专用设备是不必要的，所以可以实现エ艺简化和成本降低。此外，由于p-GaN层500,所以沿p-GaN层500形成p-n结。在形成p_n结时,在P-n结表面附近形成耗尽层，由此实现高耐受电压。即，由于当施加反向电压时沿P-GaN层500形成耗尽层，所以可以防止由肖特基结面积产生的泄漏电流超向第一电极泄漏。參考图9D，在形成p-GaN层500之后，在衬底100的表面上形成第二电极600。参考图9B，通过绝缘层800在Al-掺杂的GaN层400上形成第一电极700。可以使所述第一电极700与所述p-GaN层500接触。所述第一电极700可以由选自由如下组成的组中的一种制成:Ni、Au、CuInO2' ΙΤ0、PT以及它们的合金。例如，所述合金可以包括Ni和Au的合金，CuInO2和Au的合金，ITO和Au的合金，Ni、Pt和Au的合金，以及Pt和Au的合金，但没有特别限制。所述第二电极600可以由选自由如下组成的组中的ー种形成Cr、Al、Ta、Tl和Au。在下文中，将描述其中衬底100是绝缘衬底的情况。为了避免说明重复，将描述晶片接合和激光剥离方法(laser lift off methods)。当衬底100是绝缘衬底如蓝宝石衬底时，在衬底100上形成缓冲层200、Al-掺杂的η-GaN层300和Al-掺杂的GaN层400。对Al-掺杂的GaN层400的一部分进行蚀刻并由Al-掺杂的GaN层400的蚀刻部分生长GaN，由此形成ρ-GaN层500。然后，通过激光剥离处理将衬底100和缓冲层200除去。之后，可以形成结合层(未示出)和第二电极600。所述结合层(未示出)可以设置在所述Al-掺杂的η-GaN层300与所述第二电极600之间，由此将所述Al-掺杂的η-GaN层300和所述第二电极600相互结合。结合层(未不出)可以包括金-錫(AuSn)或能够结合第二电极600的任何其他材料。可以在形成结合层(未示出)之后形成第二电极600。然后，可以形成第一电极700。根据本发明实施方式的SBD可以通过包括Al-掺杂的η-GaN层和Al-掺杂的GaN层而确保高结晶度来提高电特性和光学特性。另外，由于在Al-掺杂的GaN层上形成p-GaN层，所以当施加反向电流时可以形成耗尽层，由此降低泄漏电流。根据本发明实施方式的用于SBD的制造方法蚀刻Al-掺杂的GaN层的一部分并由所述蚀刻部分生长P-GaN层。因此，可以不损伤薄膜晶体并可以确保可靠性。另外，由于不需要用于离子注入和热处理的专用设备，所以可以实现エ艺简化和成本降低。尽管已经示出并描述了本发明的一些示例性实施方式，但是本发明不限于所描述的示例性实施方式。相反，本领域的技术人员应理解，在不背离其范围由权利要求书及其等价物限定的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实施方式进行改变。
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权利要求
1.一种肖特基势垒二极管(SBD)，包括 衬底； η-氮化镓(GaN)层，设置在所述衬底的表面上且掺杂有铝(Al)； GaN层，设置在所述Al-掺杂的n-GaN层上且掺杂有Al ； 第一电极，设置在所述Al-掺杂的GaN层上；以及 第二电极，设置在所述衬底的与其上设置有所述Al-掺杂的n-GaN层的表面相对的表面上。
2.根据权利要求I所述的肖特基势垒二极管，还包括设置在所述Al-掺杂的GaN层上的P-GaN层， 其中所述P-GaN层通过在所述Al-掺杂的GaN层的蚀刻部分上生长并与所述第一电极接触而形成。
3.根据权利要求I所述的肖特基势垒二极管，其中，在所述Al-掺杂的n-GaN层和所述Al-掺杂的GaN层中Al的含量在O. 01%至I %的范围内。
4.根据权利要求I所述的肖特基势垒二极管，还包括设置在所述衬底上的缓冲层。
5.根据权利要求I所述的肖特基势垒二极管，其中，所述衬底包括选自由硅(Si)衬底、碳化硅(SiC)衬底、氮化铝(AlN)衬底、和氮化镓(GaN)衬底组成的组中的一种。
6.根据权利要求I所述的肖特基势垒二极管，其中，所述第一电极包括选自由镍(Ni)、金(Au)、铜铟氧化物(CuInO2)、铟锡氧化物(ITO)JS (Pt)、以及它们的合金组成的组中的一种。
7.根据权利要求I所述的肖特基势垒二极管，其中，所述第二电极包括选自由铬(Cr)、Al、钽(Ta)、铭(Tl)和Au组成的组中的一种。
8.一种用于肖特基势垒二极管(SBD)的制造方法，包括 在衬底的表面上形成铝(Al)-掺杂的η-氮化镓(GaN)层； 在所述Al-掺杂的n-GaN层上形成Al-掺杂的GaN层； 在所述衬底的与其上设置有所述Al-掺杂的n-GaN层的表面相对的表面上形成第二电极；以及 在所述Al-掺杂的GaN层上形成第一电极。
9.根据权利要求8所述的制造方法，还包括形成设置在所述Al-掺杂的GaN层上的P-GaN 层， 其中形成所述P-GaN层包括对所述Al-掺杂的GaN层的一部分进行蚀刻并从所述Al-掺杂的GaN层的蚀刻部分生长所述p-GaN层，从而使生长的p-GaN层与所述第一电极接触。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，形成所述P-GaN层在1000°C至1200°C的温度范围内进行。
11.根据权利要求8所述的制造方法，其中，在所述Al-掺杂的n-GaN层和所述Al-掺杂的GaN层中Al的含量在O. 01%至I %的范围内。
12.根据权利要求8所述的制造方法，其中， 所述衬底是绝缘衬底，并且 在除去所述绝缘衬底并形成用于将所述Al-掺杂的n-GaN层与所述第二电极结合的结合层之后进行所述第二电极的形成。·
全文摘要
本发明提供了一种肖特基势垒二极管及其制造方法。所述肖特基势垒二极管(SBD)通过包括掺杂有铝(Al)的n-氮化镓(GaN)层和GaN层而确保高结晶度来提高电特性和光学特性。另外，通过在Al-掺杂的GaN层上设置p-GaN层，当施加反向电流时可以形成耗尽层。由此降低泄漏电流。所述肖特基势垒二极管可以通过蚀刻Al-掺杂的GaN层的一部分并由Al-掺杂的GaN层的所述蚀刻部分生长p-GaN层来制造。因此，不损伤薄膜晶体，由此提高了可靠性。另外，由于用于离子注入和热加工的专用工艺是不必要的，因此可以实现工艺简化和成本降低。
文档编号H01L29/872GK102916054SQ201210088108
公开日2013年2月6日 申请日期2012年3月29日 优先权日2011年8月1日
发明者李哉勋 申请人:三星电子株式会社