沟渠式肖特基二极管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种二极管，特别是涉及一种结合有肖特基（Schottky)接面的沟渠 式肖特基二极管。
【背景技术】
[0002] 参阅图1，为一种现有沟渠式肖特基二极管，包含；一基板11、一位于该基板11上 的磊晶层12、数个半导体层13、数个氧化层14、一第一电极15, W及一第二电极16。该基板 11为n型的娃基板。该磊晶层12为n型半导体，并具有数个彼此间隔且自其顶面向下凹陷 的沟槽121。所述半导体层13分别填入所述沟槽121，其材料为n型多晶娃。所述氧化层14 分别位于所述沟槽121，并且分别位于每一半导体层13与该磊晶层12之间。该第一电极15 位于该基板11的底面。该第二电极16位于该磊晶层12的顶面。其中，该磊晶层12、所述氧 化层14与所述半导体层13 H者之间形成类似于MOS (Metal-Oxide-Semiconductor)结构。 而该第二电极16与该磊晶层12的接面之间则形成金属-半导体接触的肖特基（Schottky) 接面，进而形成肖特基位障（Schottky Barrier)。具有上述沟渠设计及肖特基接面的结构， 一般又可称为 TMBS (Trench MOS Barrier Schottky)。
[0003] 结合有肖特基特性的元件，通常具有可高速切换、开关快速的优点。然而，实务上 发现，上述结构的沟渠式肖特基二极管，当制作为可承受较高的逆向偏压的元件时（也就 是具有高崩溃电压度reakdown Voltage))，其顺向偏压特性会变差，换句话说，要产生相同 电流时所需的顺向偏压必须加大。故该沟渠式肖特基二极管有待改良。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种可承受高逆向偏压，且顺向偏压特性佳的沟渠式肖特 基二极管。
[0005] 本发明沟渠式肖特基二极管，包含：一个基板、一个位于该基板上的n型的磊晶 层、一个连接该基板的第一电极，W及一个第二电极，该磊晶层包括一个朝向该基板的第一 面、一个相反于该第一面的第二面，W及数个自该第二面朝向该第一面凹设的沟槽。该沟渠 式肖特基二极管还包含数个P型的半导体层W及数个氧化层，所述半导体层分别位于所述 沟槽，每一个半导体层的材料功函数大于或等于4. 8电子伏特，所述氧化层分别位于所述 沟槽并且分别位于每一个半导体层与该磊晶层之间；该第二电极位于该磊晶层的第二面上 且覆盖所述半导体层。
[0006] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，所述半导体层为P型多晶娃，该磊晶层为n 型多晶娃，该基板为n型的娃基板，且该基板的载子浓度大于该磊晶层的载子浓度。
[0007] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，所述半导体层的材料功函数为4. 8~5. 27 电子伏特。
[0008] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，所述氧化层的厚度为1500~3000埃。
[0009] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该磊晶层的阻抗值为0. 8~5. 0欧姆。
[0010] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，所述沟槽的深度为I. 5~3. 0微米，宽度为 0.3~1.0微米。
[0011] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或 等于60伏特。
[0012] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或 等于100伏特。
[0013] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或 等于100伏特，所述半导体层的材料功函数为4. 9~5. 27电子伏特。
[0014] 本发明所述的沟渠式肖特基二极管，每一个半导体层的载子浓度为10 "cm3~ 10 21細3。
[0015] 本发明的有益效果在于；通过所述沟槽填入具有高功函数的P型半导体层，从而 使本发明具有较佳的顺向偏压特性，而且本发明可承受高逆向偏压。因此，本发明在能承受 高逆向偏压的同时，还具有良好的顺偏特性，确实达到本发明的目的。
【附图说明】
[0016] 图1是一种现有沟渠式肖特基二极管的侧视剖视示意图；
[0017] 图2是本发明沟渠式肖特基二极管的一实施例的侧视剖视示意图；
[001引图3是本发明与一比较例1的逆向电流-逆向偏压特性曲线；
[0019] 图4是本发明与该比较例1的顺向电流-顺向偏压特性曲线；
[0020] 图5是本发明与一比较例2的逆向电流-逆向偏压特性曲线；及
[0021] 图6是本发明与该比较例2的顺向电流-顺向偏压特性曲线。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
[0023] 参阅图2,本发明沟渠式肖特基二极管的一实施例包含；一基板21、一磊晶层22、 数个半导体层23、数个氧化层24、一第一电极25, W及一第二电极26。
[0024] 该基板21为n型的娃基板，且该基板21的载子浓度大于该磊晶层22的载子浓度。 [00巧]该磊晶层22位于该基板21上，并包括一朝向该基板21的第一面221、一相反于该 第一面221的第二面222, W及数个自该第二面222朝向该第一面221凹设的沟槽223。该 磊晶层22为n型的半导体材料，具体而言为n型多晶娃。
[0026] 所述半导体层23分别位于所述沟槽223,并且未接触该磊晶层22。所述半导体层 23为P型多晶娃，每一半导体层23的材料功函数较佳地大于或等于4. 8电子伏特（eV)。通 过调整所述半导体层23的载子浓度，可W改变其功函数，每一半导体层23的载子浓度较佳 地为1〇19畑13~1〇21畑13。
[0027] 所述氧化层24分别位于所述沟槽223,并且分别位于每一半导体层23与该磊晶层 22之间，进而将所述半导体层23与该磊晶层22隔开。本实施例的氧化层24为二氧化娃。
[0028] 该第一电极25大致呈薄层状地覆盖该基板21的一远离该磊晶层22的表面上，在 本实施例中相当于位于基板21的下表面。该第一电极25可W使用具有导电性的金属材料。
[0029] 该第二电极26位于该磊晶层22的第二面222上，且覆盖所述半导体层23与所述 氧化层24。该第二电极26使用可导电的金属材料，并且依据本发明制作成不同工作电压的 元件时，可W选择使用不同材料，例如可W使用钢（Mo)、媒饥合金（NiV)、笛（Pt)等金属。
[0030] 本发明使用时，该磊晶层22、所述氧化层24与所述半导体层23 H者之间形成类似 于MOS (Metal-Oxide-Semiconductor)结构。其中该磊晶层22为n型多晶娃，相当于MOS中 的半导体，所述氧化层24相当于MOS中的氧化物，所述半导体层23虽非金属材料，但扮演 着类似于MOS中的金属的角色。此外，该第二电极26与该磊晶层22之间则形成金属-半 导体接面，进而形成具有肖特基位障（Schottky Barrier)的肖特基接触。其中，本发明Wp 型的半导体层23填入所述沟槽223,相较于现有使用n型多晶娃材料（功函数约为4. 17eV 左右），本发明的所述半导体层23的功函数为4. 8eV W上，属于高功函数材料。由于材料功 函数会影响MOS特性，故本发明使用高功函数的P型半导体层23,可W改变元件的能带分 布、电位分布、电容、电压等特性，进而造成电流特性改变，如此使本发明可制作为能应用于 高逆向偏压元件（也就是高崩溃电压的元件），同时于顺向偏压下的电流特性又可大幅改 善，也就是说，只要较低的顺向偏压就能使元件产生足够的电流。