金刚石肖特基二极管的研究进展

作者:彭博; 李奇; 张舒淼; 樊叔维; 王若铮; 王宏兴*
来源:人工晶体学报, 2023, 52(05): 732-745.
DOI:10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2023.05.007

摘要

金刚石具有宽带隙(5.47 eV)、高载流子迁移率(空穴3 800 cm2/(V·s)、电子4 500 cm2/(V·s))、高热导率(22 W·cm-1·K-1)、高临界击穿场强(>10 MV/cm),以及最优的Baliga器件品质因子,使得金刚石半导体器件在高温、高频、高功率,以及抗辐照等极端条件下有良好的应用前景。随着单晶金刚石CVD生长技术和p型掺杂的突破,以硼掺杂金刚石为主的肖特基二极管(SBD)的研究广泛展开。本文详细介绍了金刚石SBD的工作原理,探讨了高掺杂p型厚膜、低掺杂漂移区p型薄膜的生长工艺,研究了不同金属与金刚石形成欧姆接触、肖特基接触的条件,分析了横向、垂直、准垂直器件结构的制备工艺,以及不同结构对SBD正向、反向、击穿特性的影响,阐述了场板、钝化层、边缘终端等器件结构对SBD内部电场的调制作用,进而提升器件反向击穿电压,最后总结了金刚石SBD的应用前景及面临的挑战。

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