CMOS兼容的Si基GaN准垂直结构肖特基势垒二极管

• 作者: 陈延博 杨兵 康玄武 郑英奎 张静 吴昊 刘新宇
• 来源期刊: 半导体技术
• 学科: 工学
• 关键词: Si基GaN 肖特基势垒二极管(SBD) 准垂直结构 无金工艺 电感耦合等离子体(ICP)刻蚀 TiN CMOS兼容工艺
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 半导体材料与器件|Semiconductor Materials and Devices
• 页码范围: 179-183
• 页数: 5页
• 分类号: TN311.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2022.03.002

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N2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·cm2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/cm2.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.