CN111129122B - 基于氧化镓的异质结半导体结构及其器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于氧化镓的异质结半导体结构，结构包括：至少一氧化镓基层，氧化镓基层具备多个接触表面；至少一铜铁矿层，铜铁矿层通过接触表面与氧化镓基层形成异质结结构。通过该结构，本发明实现了禁带宽度的匹配、导带的匹配以及价带的匹配，提高了该结构的电流输运能力；另外，该异质PN结结构还实现了晶体结构的匹配，避免了在该异质PN结的接触面形成大量的位错缺陷，提高了PN结的正向输运性能、采用该结构的器件导通电阻以及器件性能稳定性；最后，铜铁矿材料的制备工艺简单，可以直接采用类似溶胶凝胶法或水热合成法形成，极大地降低了该结构的制备成本和流程，易于实现大规模的工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种基于氧化镓的异质结半导体结构及其器件。
背景技术
寻求更宽的禁带宽度和更高的材料性能是化合物半导体材料发展的一个重要趋势。氧化镓(Ga2O3)半导体具有禁带宽度大(Eg～4.8eV)、击穿场强高(Ebr～8MV/cm)、Baliga品质因数高(εμEbr 3～3444)、生长成本低(熔融法生产单晶衬底)等突出优点，是用于下一代高压高功率器件(例如肖特基势垒二极管(SBD)、场效应晶体管(MOSFET))、功率IC电路和日盲紫外光电(200-280nm波段)探测器的优选材料之一。
高压高功率器件在整个电能供应链中具有显著的功率变换及节能作用，在工业控制、4C产业(计算机、通信、消费类电子、汽车电子)、新能源、轨道交通、智能电网等领域的应用也十分广泛。日盲探测器具有广泛的应用价值，可用于紫外(UV)天文学、天际通信、火灾监控、汽车发动机监测、石油工业和环境污染监测等民用领域，还能用于紫外制导、紫外预警、紫外通讯等军用领域。
但是氧化镓材料目前还难以实现有效的P型掺杂，导致用氧化镓制作的无论是功率器件还是光电器件结构中均没有P区存在，这一点大大阻碍了氧化镓器件性能的进一步提高。
目前针对上述问题，目前提出解决方案均为采用P型材料与氧化镓形成异质PN结接触结构来解决此问题，但是目前存在的异质接触结构在P型材料的选择上还存在材料之间能带结构和晶体结构匹配不好，或者P型材料制备困难的问题，所以最终得到的异质PN结结构的性能也不如人意。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决上述P型材料与氧化镓形成异质PN结结构中能带结构匹配程度不好、晶体结构匹配不好、材料制备工艺困难，制备成本过高等问题，本发明提出了一种基于氧化镓的异质结半导体结构及其器件。
(二)技术方案
本发明的一个方面公开了一种基于氧化镓的异质结半导体结构，结构包括：至少一氧化镓基层，具备多个接触表面；至少一铜铁矿层，通过多个接触表面中的至少一个接触表面或多个接触表面中的一个接触表面的部分与氧化镓基层形成异质结结构。
可选地，铜铁矿层采用的是ABO2型铜铁矿材料，其中：A可为Pt、Pd、Cu或Ag；B可为Al、Ga、In、Sc、Fe、Y或La。
可选地，铜铁矿层采用的材料为CuGaO2。
可选地，异质结半导体结构包括：两个氧化镓基层：低掺杂氧化镓基层和高掺杂氧化镓基层，且低掺杂氧化镓基层形成于高掺杂氧化镓基层之上；低掺杂氧化镓基层的上表面上间隔一定距离分别内陷有两个沟槽，两个沟槽中的第一沟槽的内表面作为多个接触表面中的第一接触表面，两个沟槽中的第二沟槽的内表面作为多个接触表面中的第二接触表面；高掺杂氧化镓基层的上表面与低掺杂氧化镓基层的下表面相接触。
可选地，异质结半导体结构还包括：沟槽内陷于低掺杂氧化镓基层的深度小于低掺杂氧化镓基层的厚度。
可选地，至少一铜铁矿层为两个铜铁矿层：第一铜铁矿层和第二铜铁矿层，第一铜铁矿层形成于第一沟槽中、与第一接触表面接触；第二铜铁矿层形成于第二沟槽中、与第二接触表面接触；其中，其中，所述第一铜铁矿层通过第一接触表面与所述低掺杂氧化镓基层形成所述异质结结构；所述第二铜铁矿层通过和第二接触表面与所述低掺杂氧化镓基层形成所述异质结结构。
可选地，异质结半导体结构还包括：肖特基电极和第一欧姆电极，肖特基电极位于低掺杂氧化镓基层上表面、第一沟槽和第二沟槽之间的区域；肖特基电极材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd；第一欧姆电极形成于高掺杂氧化镓基层下表面，第一欧姆电极材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti。
可选地，异质结半导体结构自上而下依次包括：第二欧姆电极、第三铜铁矿层、低掺杂氧化镓基层、高掺杂氧化镓基层以及第三欧姆电极，其中，低掺杂氧化镓基层的上表面上形成第三铜铁矿层以构成异质结结构；高掺杂氧化镓基层上表面与低掺杂氧化镓基层的下表面相接触；第二欧姆电极的面积尺寸小于第三铜铁矿层的面积尺寸；第二欧姆电极材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd；第三欧姆电极材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti。
可选地，异质结半导体结构自上而下依次包括：栅电极、第四铜铁矿层、两个氧化镓基层：JFET沟道氧化镓基层和半绝缘氧化镓基层，JFET沟道氧化镓基层的上表面中间一定区域上形成第四铜铁矿层以构成异质结结构；半绝缘氧化镓基层上表面与JFET沟道氧化镓基层的下表面相接触。
可选地，异质结半导体结构还包括：源电极和漏电极，源电极和漏电极分别位于JFET沟道氧化镓基层的上表面的两端、与第四铜铁矿层间隔一定距离设置；其中，栅电极的面积尺寸小于第四铜铁矿层的面积尺寸；栅电极材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd；源电极和漏电极材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti。
可选地，异质结半导体结构自上而下依次包括：第四欧姆电极、第五铜铁矿层、氧化镓基层，第四欧姆电极层的面积尺寸小于第五铜铁矿层的面积尺寸；以及第五铜铁矿层的面积尺寸小于氧化镓基层的面积尺寸，其中，第五铜铁矿层位于氧化镓基层的上表面的一端，与氧化镓基层形成异质结结构。
可选地，异质结半导体结构还包括：位于氧化镓基层的上表面的另一端、与第五铜铁矿层间隔一定距离设置的第五欧姆电极；第四欧姆电极材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd；第五欧姆电极材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti。
本发明的另一个方面公开了一种半导体器件，包括上述的基于氧化镓的异质结半导体结构。
(三)有益效果
本发明公开了一种基于氧化镓的异质结半导体结构，通过铜铁矿层与氧化镓基层形成接触实现了基于氧化镓材料的异质结结构，铜铁矿材料在铜铁矿层和氧化镓基层之间与氧化镓材料形成能带结构匹配的异质PN结结构，实现了禁带宽度的匹配、导带的匹配以及价带的匹配，提高了该结构的电流输运能力；另外，该异质PN结结构还实现了晶体结构的匹配，避免了在该异质PN结的接界面形成大量的位错缺陷，提高了PN结的正向输运性能、采用该结构的器件导通电阻以及器件性能稳定性；最后，铜铁矿材料的制备工艺简单，可以直接采用类似溶胶凝胶法或水热合成法形成，极大地降低了该结构的制备成本和流程，易于实现大规模的工业化生产。
本发明公开了一种半导体器件，例如各类高压高功率二极管、晶体管、光电极等，采用了上述的基于氧化镓的异质结半导体结构，极大地提高了半导体器件的器件性能，降低了制备成本，使得该半导体器件更易于实现大规模的工业化生产。
附图说明
图1是本发明一实施例中的基于氧化镓的异质结半导体结构示意图；
图2是本发明另一实施例中的基于氧化镓的异质结半导体结构示意图；
图3是本发明又一实施例中的基于氧化镓的异质结半导体结构示意图；
图4是本发明再一实施例中的基于氧化镓的异质结半导体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明的一个方面公开了一种基于氧化镓的异质结半导体结构，结构包括：至少一氧化镓基层，氧化镓基层具备多个接触表面；至少一铜铁矿层，铜铁矿层通过多个接触表面中的至少一个接触表面或所述多个接触表面中的一个接触表面的部分与氧化镓基层形成异质结结构。此处氧化镓基层可选为n型氧化镓基层，该氧化镓基层可以实现多种方式的掺杂或改进，改进不限于材料组成的改进，也可以是对结构的改进，例如进行沟槽刻蚀等。
作为本发明一实施例，铜铁矿(Delafossite)层采用ABO2型铜铁矿材料作为氧化镓异质PN结的P区材料，所谓异质PN结可以理解为由两种不同材料，一者为N型半导体材料，一者为P型半导体材料，两者相互接触形成的PN结称为异质PN结。本发明所选的铜铁矿材料可以是P型铜铁矿材料，可与n型氧化镓之间实现很好的能带结构匹配，能带结构的匹配包括禁带宽度的匹配、导带的匹配、价带的匹配等。由于此PN异质结结构需要用于各类半导体器件，例如功率半导体器件和深紫外日盲光电探测器，所以对材料的禁带宽度具有特殊的要求，一般要求禁带宽度越高越好。异质PN结结构不同于一般的同质PN结，两种材料相接触后形成的能带结构可能会不平整，出现一些尖峰或者能谷，这样的能带结构对于异质PN结的电流输运有消极作用，而本发明所选用的铜铁矿材料根据相应铜铁矿层和n型氧化镓基层的材料选择和结构关系的设定，有效提高了异质PN结的电流输运能力。
另一方面，本发明所选的P型铜铁矿材料与n型氧化镓之间晶体结构匹配度较好。由于异质PN结的能带结构除了与材料种类有关外，还与异质结界面处的缺陷有关。因此，本发明所选的P型铜铁矿材料，避免了在异质结界面存在大量的位错缺陷的可能，同时避免了异质结的能带结构偏离理想的状况，提高PN结的正向输运性能和器件导通电阻。另外，本发明所选的P型铜铁矿材料与n型氧化镓材料所形成的异质PN结，可以一定程度上实现对异质结能带结构的偏移控制，使得该异质结构的半导体器件性能稳定性更好。而且，进一步避免了晶格匹配不佳带来大量的界面态从而导致存在更多的界面复合的情况，大大提高了光生载流子的寿命，对于光电半导体器件例如日盲光电探测器的性能有很大的提高。
其中：A可选为Pt、Pd、Cu或Ag等；B可选为Al、Ga、In、Sc、Fe、Y或La等。除铜铁矿材料之外，还可以选择其他p型材料作为氧化镓异质PN结的P区材料，例如氧化亚铜(Cu2O)、氧化铱(α-Ir203)、氧化镍(NiO)等。
作为本发明一实施例，优选地，本发明中铜铁矿层的材料可以选择为CuGaO2。本发明的铜铁矿材料可与β氧化镓之间联系足够紧密，例如使用CuGaO2材料则材料之间相同元素有Ga和O，另外铜铁矿结构为Cu-O-Ga-O的层状原子排布，这样便存在以Ga-O为主的界面。因此氧化镓与铜铁矿CuGaO2之间的接触缺陷会更少。
本发明所选的P型铜铁矿材料制备工艺简易，制备成本很低。避免了现有技术中对制备P型材料多采用异质外延方法(比如磁控溅射等)的情况，从而避免了传统外延生长方法中工艺要求通常都比较苛刻的情况，而且铜铁矿材料的制备条件非常简单，例如CuGaO2完全可以采用溶胶凝胶法或者水热合成法等生长，制备成本更低，制备工艺更加简单，易于实现大规模工业生产。
作为本发明一实施例，如图1所示，本发明实施例中肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode，即SBD)的基于氧化镓的铜铁矿异质结结构组成示意图。具体地，SBD是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的一种功率二极管器件，相较于PN结二极管有反向恢复时间快，正向开启电压低等优点，使用宽禁带半导体材料制作的SBD具有在大电压高频率下工作的能力。该结构包括：两个氧化镓基层：低掺杂氧化镓基层120和高掺杂氧化镓基层130，且低掺杂氧化镓基层120形成于高掺杂氧化镓基层130之上；低掺杂氧化镓基层120的上表面上间隔一定距离分别内陷有两个沟槽，两个沟槽中的第一沟槽161的内表面作为多个接触表面中的第一接触表面，两个沟槽中的第二沟槽162的内表面作为多个接触表面中的第二接触表面；高掺杂氧化镓基层130的上表面与低掺杂氧化镓基层120的下表面相接触，其中该高掺杂氧化镓基层130可选择高掺杂的Ga2O3材料制备，可以作为该结构中的衬底，同时还可以起到一定的导电作用；该低掺杂氧化镓基层120可选择低掺杂的Ga2O3材料制备，用于形成异质PN结。
作为本发明一实施例，结构还包括：沟槽内陷于低掺杂氧化镓基层120的深度小于低掺杂氧化镓基层120的厚度。在本发明实施例中，为平衡器件结构的制备工艺难度和器件本身的性能，一般而言，低掺杂氧化镓基层的厚度在10μm或10μm以上时，沟槽的深度约小于等于3μm。换言之，若继续增加沟槽深度，会相应增加在向沟槽内制备铜铁矿层时的制备工艺难度，而且铜铁矿层过厚也无法达到改善电场分布的效果，还有可能造成电场峰值提升，恶化器件性能。
作为本发明一实施例，至少一铜铁矿层为两个铜铁矿层：第一铜铁矿层151和第二铜铁矿层152，第一铜铁矿层151形成于第一沟槽161中、与第一接触表面接触并第一铜铁矿层151的上表面与低掺杂氧化镓基层120上表面齐平，在实际的器件制备中，因制备工艺的不同，第一铜铁矿层151的上表面可能会略高于或低于低掺杂氧化镓基层120上表面，但一般并不影响实际的器件性能；第二铜铁矿层152形成于第二沟槽162中、与第二接触表面接触并第二铜铁矿层152的上表面与低掺杂氧化镓基层120上表面齐平，同理，在实际的器件制备中，第二铜铁矿层151的上表面可能会略高于或低于低掺杂氧化镓基层120上表面，但一般并不影响实际的器件性能；其中，其中，所述第一铜铁矿层151通过第一接触表面与所述低掺杂氧化镓基层120形成异质结结构；所述第二铜铁矿层152通过和第二接触表面与所述低掺杂氧化镓基层120形成异质结结构。第一铜铁矿层151和第二铜铁矿层152的材料选择可以同时是CuGaO2。
作为本发明一实施例，结构还包括：肖特基电极110和第一欧姆电极140，肖特基电极110位于低掺杂氧化镓基层120上表面、第一沟槽161和第二沟槽162之间的区域；此结构的关键在于第一铜铁矿层151和第二铜铁矿层152位于肖特基电极110边缘附近，如图1所示，具体可以距离肖特基电极110的边缘一定距离互不接触或边沿接触，可以有部分第一铜铁矿层151和第二铜铁矿层152位于肖特基电极110下方(如图1中虚框所示)，其他各层与之一并可以作为本实施例中肖特基二极管的异质结结构的组成。
另外，作为本发明另一实施例，肖特基电极材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd等；第一欧姆电极形成于高掺杂氧化镓基层下表面，第一欧姆电极材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti等。
功函数(work function)：又称功函或逸出功，而功函数值为用于反映其的量，在固体物理中被定义成：把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。需要注意的是，一般情况下功函数指的是金属的功函数，非金属固体很少会用到功函数的定义，而是用接触势来表达。所谓“一定功函数值”可以理解为功函数值较高，例如功函数值>4.5eV，相应地，所谓“有限功函数值”可以理解为功函数值较低，例如功函数值<4.5eV，功函数值较低的电极可以用于在结构层与电极之间的接触面形成欧姆接触。
本发明实施例中的SBD，在引入铜铁矿材料作为异质结结构的p型材料，例如CuGaO2，实现了在功率SBD器件中增加P区，改善原有器件工作时的器件内的电场分布，降低原来存在于肖特基电极边缘处的电场峰值，从而实现提升器件的击穿性能，提高器件耐压性能的目的。
作为本发明一实施例，如图2所示，本发明实施例中功率PIN二极管的基于氧化镓的铜铁矿异质结结构组成示意图。具体地，功率PIN二极管为在P型和N型半导体材料之间加入一个低掺杂的本征(Intrinsic)半导体薄层，组成的这种P-I-N结构的二极管就是PIN功率二极管。因为本征(Intrinsic)层的存在，使得器件具备了在更大的电压下工作的能力。
如图2所示，该结构自上而下依次包括：第二欧姆电极210、第三铜铁矿层220、低掺杂氧化镓基层230、高掺杂氧化镓基层240(此处氧化镓基层包括两个)以及第三欧姆电极250，其中，低掺杂氧化镓基层230的上表面上形成第三铜铁矿层220以构成异质结结构；高掺杂氧化镓基层240上表面与低掺杂氧化镓基层230的下表面相接触；第二欧姆电极210位于第三铜铁矿层220的上方，并且为避免第二欧姆电极210接触到第三铜铁矿层220下的氧化镓基层，第二欧姆电极210的面积尺寸小于第三铜铁矿层220的面积尺寸；第二欧姆电极210材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd等；第三欧姆电极250材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti等。其中该高掺杂氧化镓基层240可选择高掺杂的Ga2O3材料制备，可以作为该结构中的衬底，同时还可以起到一定的导电作用；该低掺杂氧化镓基层230可选择低掺杂的Ga2O3材料制备，用于形成异质PN结。第三铜铁矿层220的材料可选择为CuGaO2。
在本发明实施例中的功率PIN二极管，在引入铜铁矿材料形成的p型区域后，该p型区域将会与原n型的氧化镓区域形成一个异质PN结，从而可以利用这一异质PN结组成用于功率电路的功率PIN二极管器件，在PIN二极管器件中P区结构是整个器件中关键的部分，P区特性直接影响器件的关键性能，因此，本发明实现了提高该器件的反向击穿电压、降低导通电阻和反向漏电流等。
作为本发明一实施例，如图3所示，本发明实施例中结型场效应晶体管(JunctionField-Effect Transistor，即JFET)的基于氧化镓的铜铁矿异质结结构组成示意图。结型场效应晶体管(JFET)由p-n结栅极(G)与源极(S)和漏极(D)构成的一种具有放大功能的三端有源器件。其工作原理是通过电压改变沟道的导电性来实现对输出电流的控制。
如图3所示，在本发明实施例中JFET的结构中，自上而下依次包括：栅电极310、第四铜铁矿层320、两个氧化镓基层：JFET沟道氧化镓基层330和半绝缘氧化镓基层340，JFET沟道氧化镓基层330的上表面中间一定区域上形成第四铜铁矿层320以构成异质结结构；半绝缘氧化镓基层340上表面与JFET沟道氧化镓基层330的下表面相接触，作为该异质结结构的衬底。
作为本发明一实施例，结构还包括：源电极360和漏电极350，源电极360和漏电极350分别位于JFET沟道氧化镓基层320的上表面的两端(由于对称关系，源电极360和漏电极350的在JFET沟道氧化镓基层320的上表面的位置可以互换)、与第四铜铁矿层320间隔一定距离设置，即该第四铜铁矿层320不得与源电极360或电极350相接触，以防止电极短路。其中，栅电极310位于第四铜铁矿层320的上方，且栅电极310的面积尺寸小于第四铜铁矿层320的面积尺寸以避免栅电极310接触到氧化镓基层或其他结构组成部分；栅电极310材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd等；源电极360和漏电极350材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti等。
在本发明实施例中的JFET器件的结构中引入铜铁矿材料形成的p型区域，将会与n型氧化镓材料的沟道部分形成一个异质PN结，利用此PN结对沟道区域进行耗尽，从而实现晶体管的关断，该晶体管器件的整体性能更好且性能稳定。
另一方面，作为本发明对应上述JFET器件结构实施例的另一实施例，上述图3所示的结构还可以用于形成一金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,即MOSFET，简称金氧半场效晶体管)的异质结结构。MOSFET器件为通过在器件结构中加入低掺杂的漂移区，使得器件具备了在更大的电压下工作的能力，可以应用于模拟电路与数字电路中。在本发明实施例中，MOSFET器件结构中通过增加上述铜铁矿材料形成的P区，从而便能轻易实现耗尽型的晶体管器件。
作为本发明一实施例，如图4所示，本发明实施例中深紫外光电探测器(Ultraviolet photo detectors，即UVPDs，又称日盲紫外光电探测器)的基于氧化镓的铜铁矿异质结结构组成示意图。日盲紫外光电探测器主要是用于探测日盲波段(200nm-280nm)紫外光的探测器，可以应用于紫外(UV)天文学、天际通信、火灾监控、汽车发动机监测、石油工业和环境污染监测等领域。
如图4所示，该结构自上而下依次包括：第四欧姆电极410、第五铜铁矿层420、氧化镓基层430，第四欧姆电极层410的面积尺寸小于第五铜铁矿层420的面积尺寸以避免第四欧姆电极层410接触到氧化镓基层或其他结构组成部分，且第四欧姆电极层410位于第五铜铁矿层420的上方；以及第五铜铁矿层420的面积尺寸小于氧化镓基层430的面积尺寸，其中，第五铜铁矿层420位于氧化镓基层430的上表面的一端，与氧化镓基层430形成异质结结构。其中，氧化镓基层430可以作为上述异质结结构的衬底，在该氧化镓基层430的一端的上表面上设置形成第五铜铁矿层420的区域，即第五铜铁矿层420位于氧化镓基层430上方。
作为本发明一实施例，如图4所示，该结构还包括：位于氧化镓基层430的上表面的另一端、与第五铜铁矿层420间隔一定距离设置的第五欧姆电极440，即在该氧化镓基层430的另一端的上表面上设置形成第五欧姆电极440的区域，该第五欧姆电极440与第五铜铁矿层之间不相接触，以免发生电极短路。第四欧姆电极410材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd等；第五欧姆电极440材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti等。
在本发明实施例中的日盲紫外光探测器结构中，引入铜铁矿材料形成的p型区域后，与n型氧化镓衬底部分形成一个异质PN结，从而便可以利用此PN结所带来的内建电势将由于紫外光(如图4所示的示意光束L)照射产生的光生电子空穴对进行加快分离，大大降低光生载流子的复合，从而被电极收集形成光电流，进一步提高光暗电流比、响应度、响应速度等光探测性能。此结构探测器甚至不需要外加电压便可以工作，即自供电光电探测器，可以由此带来器件应用时配套装置成本大幅度降低的优点。
本发明的另一个方面公开了一种半导体器件，包括上述的基于氧化镓的异质结半导体结构。例如上述图1-图4中所示的各类高压高功率二极管、晶体管、光探测器等，采用了上述的基于氧化镓的异质结半导体结构，极大地提高了半导体器件的器件性能，而且铜铁矿材料的制备工艺非常简易，例如CuGaO2可以用溶胶凝胶法或者水热合成法等进行生长，这极大降低了制备成本，使得该半导体器件更易于实现大规模的工业化生产。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于氧化镓的异质结半导体结构，其特征在于，包括：
低掺杂氧化镓基层和高掺杂氧化镓基层，低掺杂氧化镓基层形成于高掺杂氧化镓基层之上；所述低掺杂氧化镓基层的上表面上间隔一定距离分别内陷有两个沟槽，所述两个沟槽中的第一沟槽的内表面作为第一接触表面，所述两个沟槽中的第二沟槽的内表面作为第二接触表面；其中，所述沟槽内陷于所述低掺杂氧化镓基层的深度小于所述低掺杂氧化镓基层的厚度；
第一铜铁矿层和第二铜铁矿层，所述第一铜铁矿层形成在第一沟槽内，通过第一接触表面与所述低掺杂氧化镓基层形成PN型异质结结构；所述第二铜铁矿层形成在第二沟槽内，通过第二接触表面与所述低掺杂氧化镓基层形成PN型异质结结构，其中所述第一铜铁矿层和第二铜铁矿层的材料是CuGaO2；
肖特基电极，所述肖特基电极位于所述低掺杂氧化镓基层上表面，且在第一沟槽和第二沟槽之间的区域；
第一欧姆电极，所述第一欧姆电极形成于所述高掺杂氧化镓基层下表面，
第一铜铁矿层和第二铜铁矿层与肖特基电极的边沿互不接触或仅边沿接触。
2.根据权利要求1所述的基于氧化镓的异质结半导体结构，其特征在于，所述异质结半导体结构还包括：
所述肖特基电极材料选择为一定功函数值的金属材料，为Ni、Pt或Pd；
所述第一欧姆电极材料选择为功函数值有限的金属材料，为Al或Ti。
3.一种半导体器件，包括权利要求1或2所述的基于氧化镓的异质结半导体结构。
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