后完成器件上、下金屬接觸電極的制備，其中，上金屬接觸電 極位于P+型SiC接觸層的頂部，下金屬接觸電極位于n型導(dǎo)電SiC襯底的底部；
[0017] n-i-p結(jié)構(gòu)為：在p型導(dǎo)電SiC襯底上依次外延生長(zhǎng)p型SiC接觸層、i型SiC雪 崩層、n型SiC過渡層、和n+型SiC接觸層；然后利用光刻膠回流和等離子體干法刻蝕方法 由上至下形成小角度傾斜臺(tái)面，小角度傾斜臺(tái)面的深度達(dá)到i型SiC雪崩層即可；再對(duì)器件 進(jìn)行表面鈍化；最后完成器件上、下金屬接觸電極的制備，其中，上金屬接觸電極位于n+型 SiC接觸層的頂部，下金屬接觸電極位于p型導(dǎo)電SiC襯底的底部。
[0018] 上述p-i-n結(jié)構(gòu)或n-i-p結(jié)構(gòu)的生成方向?yàn)閺南碌缴希涛g方向?yàn)閺纳系较隆?br>[0019] 上述小角度傾斜臺(tái)面的底部位于低摻雜i型SiC雪崩層上。相比現(xiàn)有技術(shù)在保證 對(duì)臺(tái)面邊緣峰值電場(chǎng)的抑制的條件下，器件的填充因子得到了明顯的提升。p-i-n結(jié)構(gòu)中，n 型SiC接觸層的平均摻雜濃度介于IX 1017-1X 102°cm 3之間；i型SiC雪崩層的平均摻雜濃 度介于1 X 1014-1 X 1017cnT3之間；p型SiC過渡層的平均摻雜濃度介于1 X 10 17-1 X 1019cnT3 之間；P+型SiC接觸層的平均摻雜濃度大于p型SiC過渡層的平均摻雜濃度。
[0020] p-i-n結(jié)構(gòu)中，n型SiC接觸層的厚度為0-50 ym;i型SiC雪崩層的厚度為 0. 2-2 y m ;p型SiC過渡層的厚度為0. 1-1 y m ;p+型SiC接觸層的厚度為0. 1-1 y m。
[0021] n-i-p結(jié)構(gòu)中，p型SiC接觸層的平均摻雜濃度介于1\1017-1\10 2°〇^3之間；1型 Sic雪崩層的平均摻雜濃度介于1 X 1014-1 X 1017cnT3之間；n型SiC過渡層的平均摻雜濃度 介于1 X 1017-1 X 1019cm3之間；n+型SiC接觸層的平均摻雜濃度大于n型SiC過渡層的平 均摻雜濃度。
[0022] n-i-p結(jié)構(gòu)中，p型SiC接觸層的厚度為0-50 ym;i型SiC雪崩層的厚度為 0. 2-2 y m ;n型SiC過渡層的厚度為0. 1-1 y m ;n+型SiC接觸層的厚度為0. 1-1 y m。
[0023] 本申請(qǐng)"介于……之間"包括兩端點(diǎn)值。
[0024] 優(yōu)選，鈍化層所用材料的平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)大于3MV/cm。進(jìn)一步優(yōu)選，鈍化層的材料為 Si0 2、Si3N4、SiNx、A1N、A1203、11?) 2或ZrO 2中一種或兩種以上任意配比的混合物。
[0025] 上、下金屬接觸電極可以為單層金屬或多層金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)。
[0026] 上、下接觸電極的金屬構(gòu)成可以相同也可以不同。
[0027] 本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0028] 本發(fā)明新型小傾角半臺(tái)面結(jié)構(gòu)的碳化硅雪崩光電二極管，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的偏 見，通過降低傾斜臺(tái)面深度，在不改變傾斜臺(tái)面傾角的情況下，有效減小了傾斜臺(tái)面的長(zhǎng) 度，有效提高了 SiC Aro器件的填充因子，即在提升SiC Aro器件的填充因子的同時(shí)，SiC APD臺(tái)面周圍的電場(chǎng)尖峰仍可以得到有效抑制；本申請(qǐng)小角度傾斜臺(tái)面的底角可做到5° 以下，從而使臺(tái)面周圍的電場(chǎng)尖峰能得到更有效的抑制；本申請(qǐng)小傾角半臺(tái)面結(jié)構(gòu)的制備 工藝可參照傳統(tǒng)小傾角全臺(tái)面的制備工藝，而所需刻蝕時(shí)間和刻蝕氣體消耗量都會(huì)減少， 在一定程度上降低了制備成本；仿真結(jié)果表明，本發(fā)明所述的小傾角半臺(tái)面結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)全 臺(tái)面結(jié)構(gòu)相比，對(duì)SiC Aro器件邊緣的電場(chǎng)尖峰抑制效果相近，器件填充因子和芯片有效面 積卻得到了顯著的提升。
【附圖說明】
[0029] 圖1為在反向高場(chǎng)強(qiáng)條件下pn發(fā)生雪崩擊穿的示意圖；
[0030] 圖2為使用小傾角全臺(tái)面為終端的SiC Aro結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，該器件制備在n型導(dǎo)電SiC 襯底上；
[0031] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1小傾角半臺(tái)面SiC Aro結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，該器件制備在n型導(dǎo)電 SiC襯底上；
[0032]圖4是使用Silvaco器件模擬軟件計(jì)算得到的在高反向偏壓下傳統(tǒng)小傾角全臺(tái)面 SiC Aro的內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)分布圖，其中，左圖為場(chǎng)強(qiáng)變化的截面二維分布圖；右圖為沿p層和i層 交界處水平方向的場(chǎng)強(qiáng)變化曲線；
[0033]圖5是使用Silvaco器件模擬軟件計(jì)算得到的在高反向偏壓下本發(fā)明實(shí)施例1小 傾角半臺(tái)面SiCAPD的內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)分布圖，其中，左圖為場(chǎng)強(qiáng)變化的截面二維分布圖；右圖為 沿P層和i層交界處水平方向的場(chǎng)強(qiáng)變化曲線；
[0034] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例2小傾角半臺(tái)面SiC AH)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，該器件制備在p型導(dǎo)電 SiC襯底上；
[0035] 由于器件結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，所以圖4、圖5只畫出了器件的右半部分截面作為示意 圖。
[0036] 圖中，101為下金屬接觸電極，102為n型導(dǎo)電SiC襯底，103為n型SiC接觸層， 104為i型SiC雪崩層，105p型SiC過渡層，106為p+型SiC接觸層，107為鈍化層，108為 上金屬接觸電極，109為傾斜臺(tái)面區(qū)域，110為傾斜臺(tái)面上邊緣，111為傾斜臺(tái)面下邊緣，202 為P型導(dǎo)電SiC襯底，206為n+型SiC接觸層。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0038] 實(shí)施例1
[0039] 如圖3所示，小傾角半臺(tái)面SiC AH)結(jié)構(gòu)，該器件是被制備在n型導(dǎo)電SiC襯底 上。從n型導(dǎo)電SiC襯底102由下至上分別為n型SiC接觸層103、i型SiC雪崩層104、 P型SiC過渡層105、和p+型SiC接觸層106 ;臺(tái)面傾角0小于20°，臺(tái)面僅需要刻蝕到p 型SiC過渡層105以下，臺(tái)面底部處于i型SiC雪崩層104上。
[0040] 對(duì)比例1
[0041] 如圖2所示，使用小傾角全臺(tái)面為終端的SiCAro結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，該器件是制備在n型 導(dǎo)電SiC襯底上。器件的基本構(gòu)成部分包括：n型導(dǎo)電SiC襯底102,在n型導(dǎo)電SiC襯底 102上依次生長(zhǎng)n型SiC接觸層103、i型SiC雪崩層104、p型SiC過渡層105、和p+型SiC 接觸層106,臺(tái)面傾角0小于20°，臺(tái)面需要刻蝕到n型SiC過渡層103,其底部處于n型 SiC過渡層103內(nèi)。
[0042] 上述圖3所示為與圖2器件結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的小傾角半臺(tái)面SiC AH)器件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖， 該器件的外延結(jié)構(gòu)與圖2結(jié)構(gòu)完全相同，圖3小傾角半臺(tái)面SiC Aro器件的制備工藝步驟 也與圖2小傾角全臺(tái)面SiC Aro器件完全相同，各層摻雜濃度和厚度也相同，所不同的是刻 蝕深度不同。
[0043] 圖2和圖3所示的SiC Aro制備工藝包括：傾斜臺(tái)面刻蝕、n型和p型歐姆接觸電 極制備、表面鈍化。傾斜臺(tái)面的制備一般是基于光刻膠回流和干法刻蝕工藝；圖2為全臺(tái) 面SiC APD器件，其臺(tái)面深度需要達(dá)到i型SiC雪崩層104以下；下金屬接觸電極（背電極 金屬歐姆接觸層）101和上金屬接觸電極（上電極金屬歐姆接觸層）108為多層金屬?gòu)?fù)合結(jié) 構(gòu)，通過蒸鍍或?yàn)R射工藝分別在淀積在n型導(dǎo)電SiC襯底102背面和p+型SiC接觸層106 表面，后經(jīng)高溫退火工藝形成。
[0044] 對(duì)比圖2和圖3器件結(jié)構(gòu)，很明顯小傾角半臺(tái)面SiCAH)結(jié)構(gòu)具有更高的填充因 子，可以在一定程度上克服小傾角全臺(tái)面結(jié)構(gòu)填充因子偏低的問題。但是，制作小傾角傾斜 臺(tái)面的目的是有效削弱臺(tái)面周圍的電場(chǎng)尖峰，如果小傾角半臺(tái)面結(jié)構(gòu)對(duì)電場(chǎng)尖峰的削弱不 理想，填充因子再高也沒有意義。下面將通過Silvaco器件模擬數(shù)據(jù)做進(jìn)一步說明小傾角 半臺(tái)面SiCAH)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
[0045] 圖2、圖3器件的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置如下：n型導(dǎo)電SiC襯底102的摻雜濃度 5 X 1018cnT3,厚度300 ym;n型SiC接觸層103的摻雜濃度5 X 1018cnT3,厚度2 ym、i型SiC雪 崩層104的摻雜濃度3 X 1015cm3,厚度0. 5 y m ;p型SiC過渡層105的摻雜濃度2 X 1018cm3， 厚度0. 2ym;p+型SiC歐姆接觸層106的摻雜濃度2X1019cm3,厚度0. lym;器件的表面 鈍化層107為厚度為1. 0 y m的二氧化硅；探測(cè)器的下金屬接觸電極（n型接觸電極）101和 上金屬接觸電極（P型接觸電極）108均為基于金屬Ni和Au的多層結(jié)構(gòu)，該金屬電極的具 體組分對(duì)AH)探測(cè)器內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)分布沒有影響；該器件的臺(tái)面傾角0為5°。
[0046] 圖4是使用Silvaco器件模擬軟件計(jì)算得到的在高反向偏壓下小傾角全臺(tái)面SiC APD(圖2)的內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)分布圖，其中左圖為場(chǎng)強(qiáng)變化的截面二維分布圖，右圖為沿p層和i 層交