/)+n0+/成。穩(wěn)定。比較同類型 其它器件，本發(fā)明二極管的溫度穩(wěn)定性更高，可在微波頻段工作，反向過程時間Tji短至 15ns,反向峰值電流很小，無硬恢復(fù)特征，因而恢復(fù)損耗更小。
[0020] 本發(fā)明的創(chuàng)新機理是；P7N-交替鑲嵌的過渡層（3/3')本身局部耗盡，能有效減 少陽極與基區(qū)之間電容。P7N+交替鑲嵌的復(fù)合陰極（1/r)本身局部耗盡，能有效減少 陰極與基區(qū)之間電容；反向過程中N-基區(qū)與復(fù)合陰極的P+區(qū)的內(nèi)建電場加速掃除基區(qū)中 的少子，反向過程時間T"縮短，反向峰值電流I減小，無硬恢復(fù)特征，損耗很小。同時， 由于P7N屬、N7N+結(jié)局部耗盡，二極管正向?qū)娏鞯臄U散成份占主要優(yōu)勢、復(fù)合成份處 絕對劣勢，因而熱電子發(fā)射機理穩(wěn)定。在恒定電流密度J下，二極管的V-T關(guān)系盧(nAT/ d? 111(///滬)+/70+/成。穩(wěn)定，本發(fā)明二極管的溫度穩(wěn)定性更高。
[0021] 本發(fā)明的創(chuàng)新特色和有益效果 第一，本發(fā)明二極管適用于高頻、高溫工作。本發(fā)明選用細-C-Sic為基本材料，它的Johnson品質(zhì)因數(shù)（與頻率和功率輸出有關(guān)）大而Baliga品質(zhì)因數(shù)（與器件正向開啟時 的導(dǎo)通損耗有關(guān)）小，適用于高頻器件。而且，局域耗盡的（P+)4H-nc-SiC/(N+)6H-c-SiC 復(fù)合陰極（1/1')與基區(qū)之間的結(jié)電容減?。灰驗椴迦刖钟蚝谋M的（巧4H-nc-SiC/ (N〇6H-c-SiC復(fù)合區(qū)域（3/3')，陽極與基區(qū)之間的結(jié)電容減小，所W本發(fā)明器件適用于微 波頻段。
[0022] 本發(fā)明二極管中細-c-SiC的導(dǎo)通電阻成。-/，因此恒定電流下的V-T關(guān)系 盧(nAT/d?ln(///滬)+"0+/成。中的ln(///滬）與/成。有互補性，而且細-c-SiC器件內(nèi) 的復(fù)合電流受溫度的影響小，使得巧記間的線性關(guān)系穩(wěn)定，特別適用于高溫工作。
[0023] 第二，利用復(fù)合陰極（1/1')、復(fù)合過渡區(qū)（3/3')的P型區(qū)面積與N型區(qū)面積 之比Rs來改善陰極、陽極與基區(qū)之間的歐姆接觸降低結(jié)電容。當載流子從P+型4H-nc-SiC 陽極（4)膜到（n4H-nc-SiC膜（3)之間，經(jīng)歷P型慘雜濃度逐漸減低的緩變型區(qū)域，結(jié)的 帶隙是緩變的；當載流子從P+型4H-nc-SiC陽極（4)膜到（N〇6H-c-SiC膜（3')之間，經(jīng) 歷P+型慘雜到型慘雜的突變型區(qū)域，結(jié)的帶隙是突變的。經(jīng)歷兩種途徑，載流子的傳導(dǎo) 速率及復(fù)合速率不同。因此，可利用復(fù)合區(qū)域（3/3' )F型區(qū)與N-型區(qū)的面積比Rs來控制 陽極與基區(qū)之間的結(jié)電容。同理，也可利用復(fù)合陰極（1/1' )P+型區(qū)與N+型區(qū)的面積比Rs 來控制陰極與基區(qū)之間的結(jié)電容。如說明書附圖1、附圖2、附圖3所示。
[0024] 第三（p-)4H-nc-SiC納米薄膜做嵌入靠近陽極的（N-)6H-c-SiC單晶（3')基 區(qū)有序孔之中加快了少子復(fù)合，縮短反向過程時間T"。（P〇4H-nc-SiC納米薄膜（3)的內(nèi) 部、滬)4H-nc-SiC/腫)6H-c-SiC界面存在大量的晶界缺陷，相當于在器件內(nèi)部設(shè)置了少 子陷阱。在反向過程中，少子在該些區(qū)域因大量的缺陷中也而復(fù)合。同時，（P〇4H-nc-SiC/ (N〇6H-c-SiC界面局部耗盡，減少了P7N-結(jié)中少子的分布。在反向過程末期，需要電場掃 除的位于陽極結(jié)、陰極結(jié)附近的少子很少，因而反向電流變小且不形成浪涌電流（snappy current)，呈現(xiàn)軟恢復(fù)，抑制了電磁干擾，降低了能耗。
[0025] 第四，P7N+區(qū)交替鑲嵌增強歐姆接觸，反向過程中加速掃除少子；P7N+交界局部 耗盡成中性區(qū)，增強抗電壓能力。在陰極側(cè)，從（N〇6H-c-SiC基區(qū)（2)到（P+)4H-nc-SiC/ (N+)6H-c-SiC復(fù)合陰極（1/1')。反向時，少子（空穴）被直接從基區(qū)似掃除 到（P+)4H-nc-SiC區(qū)域（1)。否則，如果只有（N+)6H-c-SiC，則少子（空穴）被直接從 (N+)6H-c-SiC區(qū)域（1')反向折回，該樣會阻礙少子被掃除，引起浪涌電流。在陽極側(cè)，從 (N-)6H-c-SiC基區(qū)（2)到（p-)4H-nc-SiC/(N-)6H-c-SiC復(fù)合區(qū)域（3/3')，反向時，少子 (空穴）被直接從基區(qū)（2)掃除到（n4H-nc-SiC區(qū)域（3)，將與其中的負離子復(fù)合，相當 于加速掃除少子。
[002引同時，在（P+)/(N+)復(fù)合陰極（1/1' )、（n/腫）復(fù)合過渡區(qū)（3/3')當中，由于P7N\P7N雨部耗盡，使得P7N\P7N雨部成為中性區(qū)，因此，P+-N--N+型二極管的耐壓增 強。
[0027] 第五，工藝溫度低，可節(jié)約能源。選擇4H-nc-SiC來制備本發(fā)明器件，是因為陽CVD 生長4H-nc-SiC的襯底溫度比沉積6H-nc-SiC的溫度更低。另外，本發(fā)明采用的陽CVD技 術(shù)相對于傳統(tǒng)的外延、擴散、離子注入并退火等的工藝溫度更低，因此在制造過程中可節(jié)約 能源。
[0028] 下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步介紹。
【附圖說明】
[0029]圖 1，P+-N--N+型（P+)4H-nc-SiC/[(P-)4H-nc-SiC/(N_)6H-c-SiC]/^(N-)6H-c-SiC/ [滬)4H-nc-SiC/ (N+)6H-c-SiC]高穩(wěn)定低損耗微波二極管示意圖。其中，1-P+型 4H-nc-SiC，1' 一有序孔N+型細-c-SiC襯底，二者形成（P+) 4H-nc-SiC/ (N+)6H-c-SiC復(fù)合 陰極（1/1' ) ;2-外延（N-)6H-c-SiC，形成基區(qū)（2) ;3-P-型4H-nc-SiC，3' -有序孔r型 6H-c-SiC，二者形成（P-) 4H-nc-SiC/ (N-)6H-c-SiC過渡層（3/3' ) ;4 -P+型 4H-nc-SiC陽 極薄膜； 圖2,本發(fā)明微波二極管正向傳導(dǎo)示意圖。其中基區(qū)（2)/復(fù)合陰極（1/1')異質(zhì)結(jié)中 內(nèi)建電場方向片片和多數(shù)載流子一電子（?）的運動方向（于）；器件正向?qū)ㄟ^程中陽極 (4)/過渡層（3/3')異質(zhì)結(jié)中內(nèi)建電場方向0'f>和多數(shù)載流子一空穴（0)的運動方向 似'; 圖3,本發(fā)明微波二極管反向傳導(dǎo)示意圖。其中基區(qū)（2)/復(fù)合陰極（1/1')異質(zhì)結(jié)中 內(nèi)建電場方向Ctl)和基區(qū)少子一空穴（0)的運動方向(4：!;器件反向過程中陽極（4)/過 渡層（3/3')異質(zhì)結(jié)中內(nèi)建電場方向01)巧基區(qū)少子--空穴（0)的運動方向(；t); 圖4,本發(fā)明二極管的正向電流密度（J)--電壓（V)曲線，溫度T=25°C; 圖5,本發(fā)明微波二極管在不同正向電流密度（J)下的電壓（V)-溫度訊曲線； 圖6,本發(fā)明微波二極管的隔離度、插入損耗隨頻率變化的曲線，T=25C; 圖7,本發(fā)明微波二極管的反向電流波形（曲線）。測試條件為di/dt=1000A/ys，I尸50mA，VK= -30V，Trr=15nS，T=25 °C。 具體實施例
[0030] 下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不 能理解為對本發(fā)明保護范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明 作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
[0031] 一）選擇N7N型外延單晶4H-SiC基片。選擇厚度為50- 250化、載流子 濃度約5. 0X10"--5.OXl〇i4cm-3的N-型6H-c-SiC為基區(qū)層（2)，并在一側(cè)外延N+ 型6H-c-SiC(l')為陰極層襯底，其中的多數(shù)載流子為電子，濃度約l.〇Xl〇is- 1.0Xl〇i9cnf3。陰極層襯底外延厚度為1--2化，并且N7N型外延片雙面拋光，表面偏離 (0001)面8°，微管密度低于30yP.cnf2。
[003引二）n7n皆外延片預(yù)處理。在室溫下，采用刻蝕液蝕掉N7n巧側(cè)細-c-SiC表面 的Si化層。
[0033] H)金屬鋼（Mo)薄膜的制備。采用磁控姍射方法，所用鋼祀的純度為99. 99%。分 別用丙麗、無水己醇和去離子水對基片外延SiC的雙面各清洗10min,真空干燥后待鍛。鍛 膜前須對外延基片SiC的雙面進行15min的預(yù)姍射W去除表面氧化層。磁控姍射反應(yīng)室 本底真空為IX1(T4Pa,工作氣體為高純Ar氣。外延基片SiC與鋼祀距離固定為60mm,可 隨工件臺W5r/min的速度轉(zhuǎn)動。其它參數(shù)為： 沉積功率為50--70W; 工作氣體為0.1--1.0化； 鋼（Mo)膜生長的襯底溫度；室溫； 鋼（Mo)膜厚度；1ym。
[0034] 四）N7N-型外延片表面有序孔的制備。采用反應(yīng)離子刻蝕巧eactiveIon 化ching，RI巧工藝，刻蝕混合氣體為CF4+O2。（N7N-)c-SiC外延片經(jīng)常規(guī)清洗后，先保護 (NO型一側(cè)，在（N+)型一側(cè)磁控姍射約1ym厚的金屬鋼（Mo)薄膜并光刻腐蝕出掩膜圖形， 在Rffi系統(tǒng)反應(yīng)室內(nèi)進行干法腐蝕，形成有序孔，孔的邊長3-5ym，孔