CMOS兼容的Si基GaN准垂直结构肖特基势垒二极管

摘要

在Si基GaN上制备了与CMOS工艺兼容的高性能准垂直结构肖特基势垒二极管(SBD)。探索了在GaN体材料上基于Ti/Al/Ti/TiN结构的无金欧姆接触工艺,在650℃的N_(2)氛围退火60 s实现了较好的欧姆接触性能。通过采用电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀工艺,实现了低损伤的侧壁。同时采用TiN作为肖特基金属,实现了较低的开启电压。器件制备完成后对其进行分析表征。测试和分析结果表明,制备的无金工艺的准垂直GaN SBD实现了0.5 V的低开启电压,0.37 mΩ·cm^(2)的比导通电阻,理想因子为1.06,势垒高度为0.81 eV。器件的击穿电压为256 V,巴利加优值(BFOM)达到了177 MW/cm^(2)。研究表明,采用无金工艺制备GaN SBD具有技术上的可行性,该技术有望降低GaN SBD的制造成本。