CN117878161A - 氮化镓异质结功率二极管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种氮化镓异质结功率二极管及其制备方法，制备方法包括：在衬底的第一面上形成n型掺杂的GaN漂移层；在衬底的第二面上形成阴极；在GaN漂移层上沉积绝缘介质层，在绝缘介质层中形成显露GaN漂移层的器件窗口；在器件窗口中形成P型NiO层，P型NiO层的厚度小于器件窗口的高度，P型NiO层的侧壁紧贴于器件窗口的内壁；在P型NiO层上形成阳极。本发明的P型NiO层可以实现高掺杂浓度，制备出高质量的PN结，从而实现高质量的GaN基PN结二极管，同时避免高温退火而导致GaN分解的问题。本发明无需额外对P型NiO层侧壁进行刻蚀，可以避免器件漏电增大的问题。

Description

氮化镓异质结功率二极管及其制备方法

技术领域

本发明属于半导体集成电路设计及制造领域，特别是涉及一种氮化镓异质结功率二极管及其制备方法。

背景技术

近年来，随着消费电子产品的不断升级，电子电力转换系统的功率密度不断提高，对功率器件的性能提出了越来越高的要求。第三代半导体氮化镓(GaN)，凭借其宽带隙、高电子迁移率、高的临界击穿场强、高的热导率等优异性能在快充、5G通信、电动汽车、微波射频器件以及相关电路等领域展现出了巨大的应用前景。

功率半导体器件中，肖特基二极管(SBD)和PN结二极管(PND)作为其中最基础的半导体元器件，是电子电力系统和任何消费电子产品中不可缺少的一部分。其中，肖特基二极管具有开启电压低、低导通电阻和开关速度快等优势和特点，但由于肖特基势垒较低，其耐压水平较低，不能运用在高压环境的电路中。而PN结二极管因为具有p型半导体和n型半导体形成的PN结，其PN结势垒比肖特基势垒要高得多，PN结二极管往往可以达到更高的耐压水平，因此PN结二极管可以运用在更高压的电路环境中。

但目前，氮化镓材料高浓度、高质量的P型掺杂制备十分困难，制备高质量的P型氮化镓目前存在以下问题：

1)P-GaN需要向GaN中注入Mg离子并激活，首先，P-GaN激活需要1200℃左右的温度，而氮化镓在高温环境下会分解，保护氮化镓不被分解是一件非常困难的问题；其次，P-GaN中Mg离子的激活率很低，导致P-GaN浓度偏低，较难实现高性能的GaN-PN结二极管。

2)刻蚀多余的P-GaN层会引入刻蚀损伤，导致GaN侧壁会形成新的漏电途径，增大器件漏电，从而影响器件可靠性。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种氮化镓异质结功率二极管及其制备方法，用于解决现有技术中P-GaN中Mg离子的激活率低和GaN侧壁损伤而造成漏电增大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种氮化镓异质结功率二极管的制备方法，所述制备方法包括：提供一衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面；在所述衬底的第一面上形成n型掺杂的GaN漂移层；在所述衬底的第二面上形成阴极；在所述GaN漂移层上沉积绝缘介质层，在所述绝缘介质层中形成显露所述GaN漂移层的器件窗口；在所述器件窗口中形成P型NiO层，所述P型NiO层的厚度小于所述器件窗口的高度，所述P型NiO层的侧壁紧贴于所述器件窗口的内壁；在所述P型NiO层上形成阳极。

可选地，所述衬底为n型GaN单晶衬底，所述n型GaN单晶衬底的厚度为50微米～500微米，载流子浓度为1×10¹⁸cm^-3～3×10¹⁸cm^-3；通过金属有机化学气相沉积工艺或氢化物气相外延工艺或分子束外延法工艺在所述n型GaN单晶衬底上生长GaN漂移层，所述GaN漂移层的厚度范围为20微米～30微米，载流子浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

可选地，沉积绝缘介质层及形成器件窗口包括步骤：通过等离子增强化学气相沉积工艺在所述外延层上形成绝缘介质层，所述绝缘介质层的厚度为300纳米～400纳米，所述绝缘介质层包括氮化硅层或二氧化硅层；通过光刻工艺定义出器件窗口区域；通过反应离子刻蚀工艺对所述绝缘介质层进行刻蚀，直至显露出所述GaN漂移层。

可选地，在所述器件窗口中形成P型NiO层包括：涂覆光刻胶层，通过光刻工艺定义出生长区域，所述生长区域至少显露所述器件窗口；在所述生长区域中形成具有第一载流子浓度的第一P型NiO层；在所述第一P型NiO层上形成具有第二载流子浓度的第二P型NiO层；所述第二载流子浓度大于所述第一载流子浓度；去除所述光刻胶层并同时去除所述光刻胶层上的第一P型NiO层和第二P型NiO层。

可选地，通过射频磁控溅射工艺形成所述第一P型NiO层和第二P型NiO层，其中，溅射温度为常温，射频功率为100W～150W，溅射靶材为NiO陶瓷。

可选地，所述第一P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁷cm^-3，厚度为150纳米～250纳米，所述第二P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁹cm^-3～6×10¹⁹cm^-3，厚度为50纳米～80纳米。

本发明还提供一种氮化镓异质结功率二极管的制备方法，包括：衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面；n型掺杂的GaN漂移层，设置在所述衬底的第一面上；绝缘介质层，设置在所述GaN漂移层上，所述绝缘介质层中设置有显露所述GaN漂移层的器件窗口；P型NiO层，设置在所述器件窗口中，所述P型NiO层的厚度小于所述器件窗口的高度，所述P型NiO层的侧壁紧贴于所述器件窗口的内壁；阳极，设置在所述P型NiO层上；阴极，设置在所述衬底的第二面上。

可选地，所述衬底为n型GaN单晶衬底，所述n型GaN单晶衬底的厚度为50微米～500微米，载流子浓度为1×10¹⁸cm^-3～3×10¹⁸cm^-3；所述GaN漂移层的厚度范围为20微米～30微米，载流子浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

可选地，所述绝缘介质层的厚度为300纳米～400纳米，所述绝缘介质层包括氮化硅层或二氧化硅层。

可选地，所述P型NiO层包括：具有第一载流子浓度的第一P型NiO层，设置在所述器件窗口内的GaN漂移层上；具有第二载流子浓度的第二P型NiO层，设置在所述器件窗口内的所述第一P型NiO层上；所述第二载流子浓度大于所述第一载流子浓度。

可选地，所述第一P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁷cm^-3，厚度为150纳米～250纳米，所述第二P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁹cm^-3～6×10¹⁹cm^-3，厚度为50纳米～80纳米。

如上所述，本发明的氮化镓异质结功率二极管及其制备方法，具有以下有益效果：

本发明制备P型NiO层作为氮化镓异质结功率二极管的P型半导体，P型NiO层中含有大量的Ni空位和O间隙位，从而形成本征P型半导体，本发明所制备的P型NiO层无需进行额外掺杂就可以获得较高的载流子浓度，同时可以避免传统P型GaN层所需的高温激活过程，避免GaN材料的高温分解，大大提高器件制造和性能的稳定性。

本发明利用光刻工艺在绝缘介质层中制备所需的器件区域，用于制备P型NiO层，无需额外对P型NiO层侧壁进行刻蚀，可以避免传统刻蚀P型GaN层造成侧壁损伤而导致器件漏电增大的问题。

本发明的P型NiO层可以实现高掺杂浓度，制备出高质量的PN结，从而实现高质量的GaN基PN结二极管。

本发明采用双层P型NiO层，可以实现更好的器件性能，n型GaN漂移层上的第一P型NiO层具有低的空穴浓度，在反向耐压时可以耗尽拓展，从而提高器件的击穿电压，而第一P型NiO层上的第二P型NiO层具有较高的空穴浓度，利于与阳极金属形成高质量的P型欧姆接触。

本发明的P型NiO层与GaN的晶格参数相近，禁带宽度接近，使得P型NiO层与GaN漂移层具有优异的界面质量。

本发明在PN结界面边缘沉积一层绝缘介质层，可以缓解结边缘的电场拥挤效应，提高器件击穿电压，增加器件可靠性。

本发明的P型NiO层可以在常温下利用磁控溅射制备，制备方法和设备简单，条件温和，可以大大降低生产成本。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于说明本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1～图8显示为本发明实施例的氮化镓异质结功率二极管的制备方法各步骤所呈现的结构示意图。

元件标号说明

101衬底

102 GaN漂移层

103阴极

104绝缘介质层

105器件窗口

106第一P型NiO层

107第二P型NiO层

108阳极

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1～图8所示，本实施例提供一种氮化镓异质结功率二极管的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

如图1所示，首先进行步骤1)，提供一衬底101，所述衬底101包括相对的第一面和第二面。

在一个实施例中，所述衬底101为n型GaN单晶衬底，所述n型GaN单晶衬底的厚度为50微米～500微米，例如为350微米，衬底101的载流子浓度为1×10¹⁸cm^-3～3×10¹⁸cm^-3，可以依据衬底101所需的电阻率进行设定。当然，在其他的实施例中，所述衬底101也可以为硅衬底、碳化硅衬底等，并不限于此处所列举的示例。

在一个实施例中，还包括对衬底101进行表面清洗的步骤，具体可以将n型GaN单晶衬底101依次放入丙酮、异丙醇和去离子水中各清洗5分钟，以去除n型GaN单晶衬底表面的杂质，如金属离子、有机物等，清洗完成后可以使用氮气枪将其吹干。

如图2所示，然后进行步骤2)，在所述衬底101的第一面上形成n型掺杂的GaN漂移层102。

在一个实施例中，可以通过金属有机化学气相沉积工艺或氢化物气相外延工艺或分子束外延法工艺在所述n型GaN单晶衬底上生长GaN漂移层102，所述GaN漂移层102的厚度范围为20微米～30微米，载流子浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。在一个具体示例中，GaN漂移层102的厚度为25微米，载流子浓度为4×10¹⁵cm^-3，具体厚度可根据设计耐压另行设定。

如图3所示，然后进行步骤3)，在所述衬底101的第二面上形成阴极103。

在一个实施例中，可以将衬底101放入电子束蒸镀机内，在衬底101的第二面蒸镀Ti/Al/Ni/Au金属叠层，Ti/Al/Ni/Au金属叠层各层的厚度分别为25纳米/100纳米/25纳米/60纳米，在蒸镀完成后，将衬底101放入快速退火炉中，在氮气氛围中，800℃±50℃下进行快速退火40～100秒，优选为在800℃下退火60秒，以使Ti/Al/Ni/Au金属叠层与衬底101的第二面形成欧姆接触，以形成阴极103。

在一个实施例中，步骤3)之前，还包括对衬底101进行减薄，可根据设定耐压及导通电阻要求设定衬底具体厚度，比如，将衬底101减薄至60μm。

如图4～图5所示，然后进行步骤4)，在所述GaN漂移层102上沉积绝缘介质层104，在所述绝缘介质层104中形成显露所述GaN漂移层102的器件窗口105。

在一个实施例中，沉积绝缘介质层104及形成器件窗口105包括步骤：

首先，通过等离子增强化学气相沉积工艺在所述外延层上形成绝缘介质层104，所述绝缘介质层104的厚度为300纳米～400纳米，例如为350纳米，所述绝缘介质层104包括氮化硅层或二氧化硅层。当然，绝缘介质层104也可以为氧化铝层(Al₂O₃)等，并不限于此处所列举的示例。

然后，通过光刻工艺定义出器件窗口105区域；

最后，通过反应离子刻蚀工艺对所述绝缘介质层104进行刻蚀，直至显露出所述GaN漂移层102，通过反应离子刻蚀工艺刻蚀的绝缘介质层104，所形成的器件窗口105具有光滑的内壁。

如图6～图7所示，然后进行步骤5)，在所述器件窗口105中形成P型NiO层，所述P型NiO层的厚度小于所述器件窗口105的高度，所述P型NiO层的侧壁紧贴于所述器件窗口105的内壁。

在一个实施例中，在所述器件窗口105中形成P型NiO层包括：

首先，涂覆光刻胶层，通过光刻工艺定义出生长区域，所述生长区域至少显露所述器件窗口105，生长区域至少显露所述器件窗口105，可以显露出器件窗口105的内壁，使得后续生长的P型NiO层的侧壁紧贴于所述器件窗口105的内壁；优选地，所述生长区域与所述器件窗口105的形状尺寸完全相同，从而使得后续去除光刻胶层以及其上方的P型NiO层后，保留的P型NiO层被完全限制在器件窗口105内，不需要额外进行研磨或刻蚀等步骤，进而节约工艺成本。

然后，在所述生长区域中形成具有第一载流子浓度的第一P型NiO层106。在一个实施例中，所述第一P型NiO层106的载流子浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁷cm^-3，厚度为150纳米～250纳米。例如，第一P型NiO层106的厚度可以为200纳米，载流子浓度可以为2×10¹⁷cm^-3。

接着，在所述第一P型NiO层106上形成具有第二载流子浓度的第二P型NiO层107，所述第二载流子浓度大于所述第一载流子浓度。在一个实施例中，所述第二P型NiO层107的载流子浓度为1×10¹⁹cm^-3～6×10¹⁹cm^-3，厚度为50纳米～80纳米。例如，第二P型NiO层107的厚度可以为60纳米，载流子浓度可以为4×10¹⁹cm^-3。

最后，去除所述光刻胶层并同时去除所述光刻胶层上的第一P型NiO层106和第二P型NiO层107。例如，可以将衬底101在去胶液中浸泡清洗，以去除多余的光刻胶层和其上的P型NiO层。

在一个实施例中，通过射频磁控溅射工艺形成所述第一P型NiO层106和第二P型NiO层107，其中，溅射温度为常温，射频功率为100W～150W，溅射靶材为NiO陶瓷。本发明的P型NiO层可以在常温下利用磁控溅射制备，制备方法和设备简单，条件温和，可以大大降低生产成本，同时，本发明的P型NiO层与GaN的晶格参数相近，禁带宽度接近，使得P型NiO层与GaN漂移层102具有优异的界面质量。

本发明采用双层P型NiO层，可以实现更好的器件性能，n型GaN漂移层102上的第一P型NiO层106具有低的空穴浓度，在反向耐压时可以耗尽拓展，从而提高器件的击穿电压，而第一P型NiO层106上的第二P型NiO层107具有较高的空穴浓度，利于与阳极108金属形成高质量的P型欧姆接触。

如图8所示，最后进行步骤6)，在所述P型NiO层上形成阳极108。

在一个实施例中，形成阳极108包括：

首先，利用光刻工艺定义出阳极金属的沉积区域。

接着，将衬底101放入电子束蒸镀机内，在衬底101上蒸镀金属Ni/Au金属叠层，厚度分别为30纳米/200纳米。

最后将衬底101放入去胶液中浸泡清洗，去除多余的光刻胶和Ni/Au金属叠层。当然，阳极108也可以为Pt/Au金属叠层等，并不限于此处所列举的示例。

由于P型NiO层的厚度小于所述器件窗口105的高度，可以使得阳极108有部分嵌入于器件窗口105内，从而提高阳极108的结构稳定性。

如图8所示，本实施例还提供一种氮化镓异质结功率二极管，包括：衬底101，所述衬底101包括相对的第一面和第二面；n型掺杂的GaN漂移层102，设置在所述衬底101的第一面上；绝缘介质层104，设置在所述GaN漂移层102上，所述绝缘介质层104中设置有显露所述GaN漂移层102的器件窗口105；P型NiO层，设置在所述器件窗口105中，所述P型NiO层的厚度小于所述器件窗口105的高度，所述P型NiO层的侧壁紧贴于所述器件窗口105的内壁；阳极108，设置在所述P型NiO层上；阴极103，设置在所述衬底101的第二面上。

在一个实施例中，所述衬底101为n型GaN单晶衬底，所述n型GaN单晶衬底的厚度为50微米～500微米，载流子浓度为1×10¹⁸cm^-3～3×10¹⁸cm^-3；所述GaN漂移层102的厚度范围为20微米～30微米，载流子浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

在一个实施例中，所述P型NiO层包括：具有第一载流子浓度的第一P型NiO层106，设置在所述器件窗口105内的GaN漂移层102上；具有第二载流子浓度的第二P型NiO层107，设置在所述器件窗口105内的所述第一P型NiO层106上；所述第二载流子浓度大于所述第一载流子浓度。

在一个实施例中，所述第一P型NiO层106的载流子浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁷cm^-3，厚度为150纳米～250纳米，所述第二P型NiO层107的载流子浓度为1×10¹⁹cm^-3～6×10¹⁹cm^-3，厚度为50纳米～80纳米。

如上所述，本发明的氮化镓异质结功率二极管及其制备方法，具有以下有益效果：

本发明制备P型NiO层作为氮化镓异质结功率二极管的P型半导体，P型NiO层中含有大量的Ni空位和O间隙位，从而形成本征P型半导体，本发明所制备的P型NiO层无需进行额外掺杂就可以获得较高的载流子浓度，同时可以避免传统P型GaN层所需的高温激活过程，避免GaN材料的高温分解，大大提高器件制造和性能的稳定性。

本发明利用光刻工艺在绝缘介质层104中制备所需的器件区域，用于制备P型NiO层，无需额外对P型NiO层侧壁进行刻蚀，可以避免传统刻蚀P型GaN层造成侧壁损伤而导致器件漏电增大的问题。

本发明的P型NiO层可以实现高掺杂浓度(10¹⁷cm^-3～10²⁰cm^-3)，制备出高质量的PN结，从而实现高质量的GaN基PN结二极管。

本发明采用双层P型NiO层，可以实现更好的器件性能，n型GaN漂移层102上的第一P型NiO层106具有低的空穴浓度，在反向耐压时可以耗尽拓展，从而提高器件的击穿电压，而第一P型NiO层106上的第二P型NiO层107具有较高的空穴浓度，利于与阳极108金属形成高质量的P型欧姆接触。

本发明的P型NiO层与GaN的晶格参数相近，禁带宽度接近，使得P型NiO层与GaN漂移层102具有优异的界面质量。

本发明在PN结界面边缘沉积一层绝缘介质层104，可以缓解结边缘的电场拥挤效应，提高器件击穿电压，增加器件可靠性。

本发明的P型NiO层可以在常温下利用磁控溅射制备，制备方法和设备简单，条件温和，可以大大降低生产成本。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种氮化镓异质结功率二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供一衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面；

在所述衬底的第一面上形成n型掺杂的GaN漂移层；

在所述衬底的第二面上形成阴极；

在所述GaN漂移层上沉积绝缘介质层，在所述绝缘介质层中形成显露所述GaN漂移层的器件窗口；

在所述器件窗口中形成P型NiO层，所述P型NiO层的厚度小于所述器件窗口的高度，所述P型NiO层的侧壁紧贴于所述器件窗口的内壁；

在所述P型NiO层上形成阳极。

2.根据权利要求1所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法，其特征在于：所述衬底为n型GaN单晶衬底，所述n型GaN单晶衬底的厚度为50微米～500微米，载流子浓度为1×10¹⁸cm^-3～3×10¹⁸cm^-3；通过金属有机化学气相沉积工艺或氢化物气相外延工艺或分子束外延法工艺在所述n型GaN单晶衬底上生长GaN漂移层，所述GaN漂移层的厚度范围为20微米～30微米，载流子浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

3.根据权利要求1所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法，其特征在于：沉积绝缘介质层及形成器件窗口包括步骤：

通过等离子增强化学气相沉积工艺在所述外延层上形成绝缘介质层，所述绝缘介质层的厚度为300纳米～400纳米，所述绝缘介质层包括氮化硅层或二氧化硅层；

通过光刻工艺定义出器件窗口区域；

通过反应离子刻蚀工艺对所述绝缘介质层进行刻蚀，直至显露出所述GaN漂移层。

4.根据权利要求1所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法，其特征在于：在所述器件窗口中形成P型NiO层包括：

涂覆光刻胶层，通过光刻工艺定义出生长区域，所述生长区域至少显露所述器件窗口；

在所述生长区域中形成具有第一载流子浓度的第一P型NiO层；

在所述第一P型NiO层上形成具有第二载流子浓度的第二P型NiO层；所述第二载流子浓度大于所述第一载流子浓度；

去除所述光刻胶层并同时去除所述光刻胶层上的第一P型NiO层和第二P型NiO层。

5.根据权利要求4所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法，其特征在于：通过射频磁控溅射工艺形成所述第一P型NiO层和第二P型NiO层，其中，溅射温度为常温，射频功率为100W～150W，溅射靶材为NiO陶瓷。

6.根据权利要求4所述的氮化镓异质结功率二极管的制备方法，其特征在于：所述第一P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁷cm^-3，厚度为150纳米～250纳米，所述第二P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁹cm^-3～6×10¹⁹cm^-3，厚度为50纳米～80纳米。

7.一种氮化镓异质结功率二极管，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底包括相对的第一面和第二面；

n型掺杂的GaN漂移层，设置在所述衬底的第一面上；

绝缘介质层，设置在所述GaN漂移层上，所述绝缘介质层中设置有显露所述GaN漂移层的器件窗口；

P型NiO层，设置在所述器件窗口中，所述P型NiO层的厚度小于所述器件窗口的高度，所述P型NiO层的侧壁紧贴于所述器件窗口的内壁；

阳极，设置在所述P型NiO层上；

阴极，设置在所述衬底的第二面上。

8.根据权利要求7所述的氮化镓异质结功率二极管，其特征在于：所述衬底为n型GaN单晶衬底，所述n型GaN单晶衬底的厚度为50微米～500微米，载流子浓度为1×10¹⁸cm^-3～3×10¹⁸cm^-3；所述GaN漂移层的厚度范围为20微米～30微米，载流子浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

9.根据权利要求7所述的氮化镓异质结功率二极管，其特征在于：所述绝缘介质层的厚度为300纳米～400纳米，所述绝缘介质层包括氮化硅层或二氧化硅层。

10.根据权利要求7所述的氮化镓异质结功率二极管，其特征在于：所述P型NiO层包括：

具有第一载流子浓度的第一P型NiO层，设置在所述器件窗口内的GaN漂移层上；

具有第二载流子浓度的第二P型NiO层，设置在所述器件窗口内的所述第一P型NiO层上；所述第二载流子浓度大于所述第一载流子浓度。

11.根据权利要求10所述的氮化镓异质结功率二极管，其特征在于：所述第一P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁷cm^-3，厚度为150纳米～250纳米，所述第二P型NiO层的载流子浓度为1×10¹⁹cm^-3～6×10¹⁹cm^-3，厚度为50纳米～80纳米。