金刚石硼掺杂准垂直肖特基二极管特性研究

金刚石是超宽禁带半导体材料的典型代表,因其优异的材料特性,在高温、高频、大功率微波和电力电子器件应用中有着显著的优势。金刚石体掺杂p型二极管由于工艺简单、并且有望发挥出金刚石击穿场强高的特性。采用微波等离子体化学气相沉积设备实现了单晶金刚石外延过程中硼掺杂浓度的调控,在金刚石本征衬底上制备出p^(-)/p^(+)结构的金刚石外延层,掺杂浓度分别为1018 cm^(-3)和1020 cm^(-3)。进而采用该结构制备了金刚石准垂直结构的肖特基二极管器件。测试结果表明,器件正向导通电阻为90 mΩ·cm^(2),开启电压约为-1.68 V,反向击穿场强为2.4 MV/cm,归一化后的电流密度为53.05 A/cm^(2)。计算得该器件中漂移层的载流子浓度为1.16×10^(18)cm^(-3)。