CN109786484A - 一种双异质结和复合钝化层的impatt二极管及其制作方法 - Google Patents
一种双异质结和复合钝化层的impatt二极管及其制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管，包括：衬底层；外延层，位于衬底层上层；欧姆接触层，位于外延层中间的上层；第一漂移区，位于欧姆接触层中间的上层；第二漂移区，位于第一漂移区上层；雪崩区，位于第二漂移区上层；欧姆接触电极，位于欧姆接触层两侧和欧姆接触层两侧的上层；第一钝化层，位于欧姆接触层上层和欧姆接触电极上层，且位于第一漂移区两侧、第二漂移区两侧和雪崩区两侧；第二钝化层，位于第一钝化层上层；肖特基接触电极，位于雪崩区上层和第二钝化层上层。本发明提出的二极管，提高了雪崩区载流子电离率，雪崩效应被限制在雪崩区，减小了雪崩区宽度，改善了功率输出能力。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术和半导体制造领域，具体涉及一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管及其制作方法。
背景技术
近年来，以SiC和GaN为代表的第三代宽禁带半导体，因其禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、热导率高、击穿场强高、耐腐蚀及抗辐射能力强等优异的物理和化学特性，逐渐成为制作微波大功率器件的首选材料。大量研究表明，与传统的III-V族化合物半导体GaAs相比，基于GaN材料的碰撞电离雪崩渡越时间(IMPATT)二极管，是双端固态源电子器件中效率最高、功率最大的一种电子器件，并且能够工作于毫米波及太赫兹波段，因而被广泛应用于通信、雷达、医学等军民领域。
IMPATT二极管的结构主要包括单漂移区二极管、双漂移区二极管、双雪崩区二极管、高-低结构及低-高-低结构二极管。制造材料涵盖第一代半导体Si和Ge，第二代半导体GaAs，以及第三代半导体材料中的SiC和GaN。对于IMPATT二极管来说，雪崩区载流子的电离率及雪崩区宽度是影响IMPATT二极管功率及效率的重要因素，雪崩区载流子电离率越高，雪崩区宽度越小，IMPATT二极管效率就越高。
但目前报道的异质结IMPATT二极管结构，其主要特点是使用了不同的异质结材料，如Si/SiGe异质结、n-Si-Ge/p-Ge-Si异质结、AlGaAs/GaAs异质结、GaAs/GaInP异质结等双漂移区二极管结构，虽然在一定程度上降低了雪崩区宽度，提高了器件的输出功率及效率，但由于Si、Ge、GaAs材料的禁带宽度较小，使得基于这些材料制造的异质结，在提高雪崩区载流子电离率和限制雪崩效应发生上仍存在一定程度的缺陷。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管及其制作方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明实施例提供了一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管，包括：
衬底层；
外延层，位于所述衬底层上层；
欧姆接触层，位于所述外延层中间的上层；
第一漂移区，位于所述欧姆接触层中间的上层；
第二漂移区，位于所述第一漂移区上层；
雪崩区，位于所述第二漂移区上层；
欧姆接触电极，位于所述欧姆接触层两侧及所述欧姆接触层两侧的上层；
第一钝化层，位于所述欧姆接触层上层和所述欧姆接触电极上层，且位于所述第一漂移区两侧、所述第二漂移区两侧和所述雪崩区两侧；
第二钝化层，位于所述第一钝化层上层；
肖特基接触电极，位于所述第二钝化层上层。
在本发明的一个实施例中，所述欧姆接触层材料为n+-GaN，厚度为100nm～200nm。
在本发明的一个实施例中，所述第一漂移区材料为n-GaN，厚度为300nm～500nm。
在本发明的一个实施例中，所述第二漂移区材料为n-AlGaN，厚度为30nm～50nm，Al的摩尔组份为20％～60％。
在本发明的一个实施例中，所述雪崩区材料为n-GaN，厚度为30nm～50nm。
在本发明的一个实施例中，所述欧姆接触电极材料为Ti/Al/Ni/Au多层金属，总厚度为100nm～200nm。
在本发明的一个实施例中，所述第二钝化层的相对介电常数范围为10～200，且所述第一钝化层的相对介电常数低于所述第二钝化层的相对介电常数。
在本发明的一个实施例中，所述第一钝化层和所述第二钝化层的厚度之和等于所述第一漂移区、所述第二漂移区和所述雪崩区的厚度之和，且所述第二钝化层的厚度小于所述雪崩区的厚度。
在本发明的一个实施例中，所述肖特基接触电极材料为Ni/Au双层金属，总厚度为100nm～200nm。
本发明另一个实施例提供了一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管的制作方法，包括：
S1、选取SiC衬底片作为初始材料，形成衬底层；
S2、在所述衬底层上层形成外延层；
S3、在所述外延层上层形成n+-GaN层；
S4、在所述n+-GaN层上层形成第一n-GaN层；
S5、在所述第一n-GaN层上层形成第一n-AlGaN层；
S6、在所述第一n-GaN层上层形成第二n-GaN层；
S7、刻蚀所述n+-GaN层、所述第一n-GaN层、所述第一n-AlGaN层和所述第二n-GaN层，形成欧姆接触层、第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层；
S8、刻蚀所述第三n-GaN层、所述第二n-AlGaN层和所述第四n-GaN层，形成第一漂移区、第二漂移区和雪崩区；
S9、在所述外延层与所述欧姆接触层形成的台阶状环形台面上形成欧姆接触电极；
S10、在所述欧姆接触电极上层形成第一钝化层；
S11、在所述第一钝化层上层形成第二钝化层；
S12、在所述雪崩区和所述第二钝化层上层形成肖特基接触电极。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明提出的二极管，在复合钝化层两端淀积了电极，加上电压后，复合钝化层中将有极高的电场强度，此电场能够调节IMPATT二极管中电场的分布。由于在靠近肖特基结处采用了高介电常数的钝化层，使得IMPATT二极管中肖特基结处的电场比没有钝化层时的电场更高、更平滑，从而有效地提高了雪崩区中载流子的电离率；在漂移区，由于外部被低介电常数的钝化层包围，低介电常数的钝化层中的电场使得IMPATT二极管漂移区中的电场更加均匀，保证了载流子在漂移区以更稳定的饱和漂移速度运动，从而改善IMPATT二极管工作的功率及频率。
2.本发明提出的二极管，采用了双漂移区结构，第二漂移区采用大禁带宽度的AlGaN材料，与传统的同质结IMPATT二极管相比，大禁带宽度的半导体因具有更高的击穿电压，从而使得雪崩效应被严格限制在雪崩区，起到了很好的终止雪崩效应，减小雪崩区宽度的目的。雪崩区宽度小，降落在雪崩区上的电压就低，而降落在漂移区上的电压将变大，效率就会增大。
3.本发明提出的二极管，包含两个异质结，其中n-AlGaN第二漂移区与n-GaN第一漂移区形成的下AlGaN/GaN异质结处，由于氮化物的极化效应而存在较高的二维电子气密度，从而增加了第二漂移区中载流子的数量，也就增大了IMPATT二极管的外部电流，从而增大IMPATT二极管的功率输出能力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管及其制备方法中二极管的管芯剖面示意图；
图2为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管及其制备方法中二极管的欧姆接触电极的俯视示意图；
图3为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管及其制备方法中二极管的肖特基接触电极的俯视示意图；
图4为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管及其制备方法中去除肖特基接触电极之后的俯视示意图；
图5为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的制备方法的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的制备方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
参照图1，图1为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管及其制备方法中二极管的示意图。
本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管，包括：
衬底层1；
外延层2，位于衬底层1上层；
欧姆接触层3，位于外延层1中间的上层；
第一漂移区4，位于欧姆接触层3中间的上层；
第二漂移区5，位于第一漂移区4上层；
雪崩区6，位于第二漂移区5上层；
欧姆接触电极7，位于欧姆接触层3两侧及欧姆接触层3两侧的上层；
第一钝化层8，位于欧姆接触层3上层和欧姆接触电极7上层，且位于第一漂移区4两侧、第二漂移区5两侧和雪崩区6两侧；
第二钝化层9，位于第一钝化层8上层；
肖特基接触电极10，位于第二钝化层9上层。
具体地，选取n型SiC或绝缘型SiC基片作为衬底层1，可为器件提供物理支撑，同时也能起到很好的散热作用。选取GaN作为外延层2，厚度为2μm～3μm。
特别地，在本发明具体实施例中，欧姆接触层3材料为n+-GaN，厚度为100nm～200nm。
具体地，选取n+-GaN作为欧姆接触层3，厚度为100nm～200nm，掺杂浓度为5×1019/cm3～1×1020/cm3，可有效地降低欧姆接触的电阻损耗。
特别地，在本发明具体实施例中，第一漂移区4材料为n-GaN，厚度为300nm～500nm。
具体地，根据二极管设计频率范围选取n-GaN作为第一漂移区4，厚度为300nm～500nm，掺杂浓度为3～5×1016/cm3。
特别地，在本发明具体实施例中，第二漂移区5材料为n-AlGaN，厚度为30nm～50nm，Al摩尔组份为20％～60％。
具体地，为了限制雪崩效应，减小雪崩区6的宽度，第二漂移区5选择具有较大禁带宽度的n-AlGaN材料，为降低Al元素对载流子迁移率的影响，同时根据器件设计频率，选择其厚度为30nm～50nm，Al摩尔组份为20％～60％。第二漂移区5与第一漂移区4的掺杂浓度及厚度决定了碰撞电离雪崩渡越时间二极管的工作频率。
特别地，在本发明具体实施例中，雪崩区6材料为n-GaN，厚度为30nm～50nm。
具体地，为增大雪崩区6载流子产生率，选取具有较窄禁带宽度的n-GaN材料作为雪崩区6，根据器件设计频率，选择厚度范围为30nm～50nm。掺杂浓度为3～5×1016/cm3，该层的掺杂浓度及厚度决定了载流子的电离率及有效雪崩区宽度，会影响碰撞电离雪崩渡越时间二极管的工作效率；
特别地，在本发明具体实施例中，欧姆接触电极7材料为Ti/Al/Ni/Au多层金属，总厚度为100nm～200nm。
具体地，如图2所示，欧姆接触电极7采用Ti/Al/Ni/Au多层金属形成，总厚度为100nm～200nm，这里将欧姆接触电极7作为阴极电极。
特别地，在本发明具体实施例中，第二钝化层9的相对介电常数范围为10～200，且第一钝化层8的相对介电常数低于第二钝化层9的相对介电常数。
特别地，在本发明具体实施例中，第一钝化层8和第二钝化层9的厚度之和等于第一漂移区4、第二漂移区5和雪崩区6的厚度之和，且第二钝化层9的厚度小于所述雪崩区的厚度。
具体地，复合钝化层由具有较低介电常数的第一钝化层8以及具有较高介电常数的第二钝化层9形成，高介电常数的第二钝化层9与低介电常数第一钝化层8的总厚度与第一漂移区4、第二漂移区5以及雪崩区6的厚度之和相等，其中，高介电常数的第二钝化层9的厚度小于雪崩区6的厚度，复合钝化层的长度为碰撞电离雪崩渡越时间二极管长度的1.5倍。
特别地，在本发明具体实施例中，肖特基接触电极10材料为Ni/Au双层金属，厚度为100nm～200nm。
具体地，如图3所示，为降低肖特基接触电极10隧穿效应的影响，肖特基接触电极10由Ni/Au双层金属形成，总厚度为100nm～200nm，这里将肖特基接触电极10作为阳极电极。
图4为本发明实施例提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管中去除肖特基接触电极之后的俯视示意图。
再如图5和图6所示，本发明在上述实施例的基础上，提供的一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管的制作方法，包括：
S1、选取SiC衬底片作为初始材料，形成衬底层1；
S2、在衬底层1上层形成外延层2；
S3、将外延层2上层形成n+-GaN层；
S4、在n+-GaN层上层形成第一n-GaN层；
S5、在第一n-GaN层上层形成第一n-AlGaN层；
S6、在第一n-GaN层上层形成第二n-GaN层；
S7、刻蚀n+-GaN层、第一n-GaN层、第一n-AlGaN层和第二n-GaN层，形成欧姆接触层3、第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层；
S8、刻蚀第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层，形成第一漂移区4、第二漂移区5和雪崩区6；
S9、在外延层2与欧姆接触层3形成的台阶状环形台面上形成欧姆接触电极7；
S10、在欧姆接触电极7上形成第一钝化层8；
S11、在第一钝化层8上形成第二钝化层9；
S12、在小圆形台面和第二钝化层9上形成肖特基接触电极10。
这里首先以制作第一漂移区4厚度为500nm，掺杂浓度为5×1016/cm3；第二漂移区5厚度为50nm，掺杂浓度为3×1018/cm3，Al摩尔组份为20％；雪崩区6厚度为50nm，掺杂浓度为5×1016/cm3；第一钝化层8选取SiO2，厚度为560nm，宽度为15nm；第二钝化层9选取HfO2，厚度为40nm，宽度为15nm的碰撞电离雪崩渡越时间二极管为例。
具体地，选用直径为2英寸的4H-SiC绝缘型衬底基片，并将其背面减薄至200μm厚度，形成衬底层1。
再采用三乙基镓与高纯氮气分别作为镓源与氮源，在温度为950℃，压力为40Torr的条件下，采用金属有机化学气相沉积MOCVD方法，在衬底层1上层外延3μm厚的GaN，形成外延层2。
再采用三乙基镓与高纯氮气分别作为镓源与氮源，利用硅烷作为n型掺杂源，将温度升高至1050℃，在压力为40Torr条件下采用金属有机化学气相沉积MOCVD方法，在外延层2上层外延生长厚度为200nm，掺杂浓度为5×1019/cm3的n+-GaN，形成n+-GaN层。
再采用三乙基镓与高纯氮气分别作为镓源与氮源，利用硅烷作为n型掺杂源，将温度升高至1050℃，在压力为40Torr条件下采用金属有机化学气相沉积MOCVD方法，在n+-GaN层上层外延生长厚度为500nm，掺杂浓度为5×1016/cm3的n-GaN，形成第一n-GaN层。
保持MOCVD反应室的温度为1050℃，将反应室气压升高至100Torr，同时向反应室中通入三甲基镓、氮气和三甲基铝，在第一n-GaN层上层外延生长厚度为50nm，掺杂浓度为3×1018/cm3，Al摩尔组份为20％的n-AlGaN，形成第一n-AlGaN层。
将MOCVD反应室内气压降至40Torr，保持反应室温度为1050℃，同时向反应室中通入三乙基镓、氮气和硅烷，在第一n-AlGaN层上层外延生长厚度为50nm，掺杂浓度为5×1016/cm3的n-GaN，形成第二n-GaN层。
再在第二n-GaN层上光刻形成直径为35μm的大圆形掩膜图形，再利用反应离子刻蚀RIE方法，使用BCl3/Cl2气体刻蚀源进行刻蚀，刻蚀深度至外延层2上表面，形成欧姆接触层3、第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层。
再在第四n-GaN层上光刻形成直径为10μm的同轴小圆形掩膜图形，继续采用反应离子刻蚀RIE方法，使用BCl3/Cl2气体刻蚀源刻蚀第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层，刻蚀深度至欧姆接触层3上表面，形成第一漂移区4、第二漂移区5和雪崩区6。
再在外延层2与欧姆接触层3形成的台阶状环形台面上，采用真空电子束蒸发设备依次蒸发Ti/Al/Ni/Au多层金属，厚度分别为：30nm、100nm、50nm、50nm，再经过金属剥离形成环形的姆接触电极7。
对整个器件进行快速热退火，退火条件为750℃，退火时间3min，退火气体为氮气，形成欧姆接触。
再利用射频磁控溅射设备，以Si靶材作为溅射靶，以Ar和O2作为溅射反应气体，在欧姆接触电极3上层溅射厚度为560nm，宽度为15nm的SiO2，形成第一钝化层8。工艺条件为：射频功率为100W，靶间距为20cm，当反应腔气压为0.4Pa时，通入氩和氧气，流量比为20:2。
再利用原子层淀积方法，在第一钝化层2上层生长厚度为40nm，宽度为15nm的HfO2，形成第二钝化层9。
所示，最后在形成的第二钝化层9以及雪崩区6上层，利用电子束蒸发淀积Ni/Au双层金属，形成圆形的肖特基接触电极10。
经上述主要工艺步骤，最终形成的二极管管芯剖面如图1所示。
再以制作第一漂移区4厚度为500nm，掺杂浓度为5×1016/cm3；第二漂移区5厚度为50nm，掺杂浓度为3×1018/cm3，Al摩尔组份为40％；雪崩区6厚度为50nm，掺杂浓度为5×1016/cm3；第一钝化层8为Si3N4，厚度为570nm，宽度为15nm；第二钝化层9为HfO2，厚度为30nm，宽度为15nm的碰撞电离雪崩渡越时间二极管为例。
具体地，选用直径为2英寸的4H-SiC绝缘型衬底基片，并将其背面减薄至200μm厚度，形成衬底层1。
再采用三乙基镓与高纯氮气分别作为镓源与氮源，在温度为950℃，压力为40Torr的条件下，采用金属有机化学气相沉积MOCVD方法，在衬底层1上层外延3μm厚的GaN，形成外延层2。
再采用三乙基镓与高纯氮气分别作为镓源与氮源，利用硅烷作为n型掺杂源，将温度升高至1050℃，在压力为40Torr条件下采用金属有机化学气相沉积MOCVD方法，在外延层2上层生长厚度为200nm，掺杂浓度为5×1019/cm3的n+-GaN，形成n+-GaN层。
再采用三乙基镓与高纯氮气分别作为镓源与氮源，利用硅烷作为n型掺杂源，将温度升高至1050℃，在压力为40Torr条件下采用金属有机化学气相沉积MOCVD方法，在n+-GaN层上层外延生长厚度为500nm，掺杂浓度为5×1016/cm3的n-GaN，形成第一n-GaN层。
保持MOCVD反应室的温度为1050℃，将反应室气压升高至100Torr，同时向反应室中通入三甲基镓、氮气和三甲基铝，在第一n-GaN层上层外延生长厚度为50nm，掺杂浓度为3×1018/cm3，Al摩尔组份为40％的n-AlGaN，形成第一n-AlGaN层。
将MOCVD反应室内气压降至40Torr，保持反应室温度为1050℃，同时向反应室中通入三乙基镓、氮气和硅烷，在第一n-AlGaN层上层外延生长厚度为50nm，掺杂浓度为5×1016/cm3的n-GaN，形成第二n-GaN层。
再在第二n-GaN层上光刻形成直径为35μm的大圆形掩膜图形，再利用反应离子刻蚀RIE方法，使用BCl3/Cl2气体刻蚀源进行刻蚀，刻蚀深度至外延层2上表面，形成欧姆接触层3、第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层。
再在第四n-GaN层上光刻形成直径为10μm的同轴小圆形掩膜图形，再外延层2上光刻形成内径为35μm的同轴环形掩膜图形，继续采用反应离子刻蚀RIE方法，使用BCl3/Cl2气体刻蚀源刻蚀第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层，刻蚀深度至欧姆接触层3上表面，形成第一漂移区4、第二漂移区5和雪崩区6。
再在外延层2与欧姆接触层3形成的台阶状环形台面上，采用真空电子束蒸发设备依次蒸发Ti/Al/Ni/Au多层金属，厚度分别为：30nm、100nm、50nm、50nm，再经过金属剥离形成环形的姆接触电极7。
对整个器件进行快速热退火，退火条件为750℃，退火时间3min，退火气体为氮气，形成欧姆接触。
再利用射频磁控溅射设备，溅射厚度为570nm，宽度为15nm的Si3N4，形成第一钝化层8。工艺条件为：射频功率为100W，靶间距为20cm，当反应腔气压为0.4Pa时，通入氩和氧气，氮气流量比例为20％。
再利用原子层淀积方法，在第一钝化层2上生长厚度为30nm，宽度为15nm的HfO2，形成第二钝化层9。
最后在形成的第二钝化层9以及小圆形台面上，利用电子束蒸发淀积Ni/Au双层金属，形成圆形的肖特基接触电极10。
经上述主要工艺步骤，最终形成的二极管管芯剖面如图1所示。
本发明提出的二极管，在复合钝化层两端淀积上了电极，加上电压后，复合钝化层中将有极高的电场强度，此电场能够调节IMPATT二极管中电场的分布。由于在靠近肖特基结处采用了高介电常数的钝化层，使得IMPATT二极管中肖特基结处的电场比没有钝化层时的电场更高、更平滑，从而有效地提高了雪崩区中载流子的电离率；在漂移区，由于外部被低介电常数的钝化层包围，低介电常数的钝化层中的电场使得IMPATT二极管漂移区中的电场更加均匀，保证了载流子在漂移区以更稳定的饱和漂移速度运动，从而改善IMPATT二极管工作的功率及频率。
本发明提出的二极管，采用了双漂移区结构，第二漂移区采用大禁带宽度的AlGaN材料，与传统的同质结IMPATT二极管相比，大禁带宽度的半导体因具有更高的击穿电压，从而使得雪崩效应被严格限制在雪崩区，起到了很好的终止雪崩效应，减小雪崩区宽度的目的。雪崩区宽度小，降落在雪崩区上的电压就低，而降落在漂移区上的电压将变大，效率就会增大。
本发明提出的二极管，包含两个异质结，其中n-AlGaN第二漂移区与n-GaN第一漂移区形成的下AlGaN/GaN异质结处，由于氮化物的极化效应而存在较高的二维电子气密度，从而增加了第二漂移区中载流子的数量，也就增大了IMPATT二极管的外部电流，从而增大IMPATT二极管的功率输出能力。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管，其特征在于，包括：
衬底层(1)；
外延层(2)，位于所述衬底层(1)上层；
欧姆接触层(3)，位于所述外延层(2)中间的上层；
第一漂移区(4)，位于所述欧姆接触层(3)中间的上层；
第二漂移区(5)，位于所述第一漂移区(4)上层；
雪崩区(6)，位于所述第二漂移区(5)上层；
欧姆接触电极(7)，位于所述欧姆接触层(3)两侧和所述欧姆接触层(3)两侧的上层；
第一钝化层(8)，位于所述欧姆接触层(3)上层和所述欧姆接触电极(7)上层，且位于所述第一漂移区(4)两侧、所述第二漂移区(5)两侧和所述雪崩区(6)两侧；
第二钝化层(9)，位于所述第一钝化层(8)上层；
肖特基接触电极(10)，位于所述第二钝化层(9)上层。
2.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述欧姆接触层(3)材料为n+-GaN，厚度为100nm～200nm。
3.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述第一漂移区(4)材料为n-GaN，厚度为300nm～500nm。
4.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述第二漂移区(5)材料为n-AlGaN，厚度为30nm～50nm，Al的摩尔组份为20％～60％。
5.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述雪崩区(6)材料为n-GaN，厚度为30nm～50nm。
6.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述欧姆接触电极(7)材料为Ti/Al/Ni/Au多层金属，总厚度为100nm～200nm。
7.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述第二钝化层(9)的相对介电常数范围为10～200，且所述第一钝化层(8)的相对介电常数低于所述第二钝化层(9)的相对介电常数。
8.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述第一钝化层(8)和所述第二钝化层(9)的厚度之和等于所述第一漂移区(5)、所述第二漂移区(6)和所述雪崩区(7)的厚度之和，且所述第二钝化层(9)的厚度小于所述雪崩区(7)的厚度。
9.根据权利要求1所述的所述的IMPATT二极管，其特征在于，所述肖特基接触电极(10)材料为Ni/Au双层金属，总厚度为100nm～200nm。
10.一种双异质结和复合钝化层的IMPATT二极管的制作方法，其特征在于，包括：
S1、选取SiC衬底片作为初始材料，形成衬底层(1)；
S2、在所述衬底层(1)上层形成外延层(2)；
S3、在所述外延层(2)上层形成n+-GaN层；
S4、在所述n+-GaN层上层形成第一n-GaN层；
S5、在所述第一n-GaN层上层形成第一n-AlGaN层；
S6、在所述第一n-GaN层上层形成第二n-GaN层；
S7、刻蚀所述n+-GaN层、所述第一n-GaN层、所述第一n-AlGaN层和所述第二n-GaN层，形成欧姆接触层(3)、第三n-GaN层、第二n-AlGaN层和第四n-GaN层；
S8、刻蚀所述第三n-GaN层、所述第二n-AlGaN层和所述第四n-GaN层，形成第一漂移区(4)、第二漂移区(5)和雪崩区(6)；
S9、在所述外延层(2)与所述欧姆接触层(3)形成的台阶状环形台面上形成欧姆接触电极(7)；
S10、在所述欧姆接触电极(7)上层形成第一钝化层(8)；
S11、在所述第一钝化层(8)上层形成第二钝化层(9)；
S12、在所述雪崩区(6)和所述第二钝化层(9)上层形成肖特基接触电极(10)。
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