1.本发明涉及半导体功率器件领域，尤其是涉及一种碳化硅结势垒肖特基二极管及其制备方法。
背景技术：2.目前，碳化硅结势垒肖特基二极管(jbs)由于具有关断速度快、正向压降低、击穿电压高和反向漏电小等优点，成为相关领域研究人员的重点研究对象。
3.相关技术中，通过增大jbs元胞层的面积来提高jbs的正向导通能力。但是，由于jbs的元胞层采用的是碳化硅晶圆，而碳化硅晶圆价格昂贵，因此上述方法导致器件成本提高。
技术实现要素：4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种碳化硅结势垒肖特基二极管，能够在二极管面积相同且击穿电压不变的同时提高二极管的正向导通能力，以此节省了二极管元胞层的面积，从而降低了材料成本。
5.本发明还提出一种用于制备上述碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法。
6.根据本发明的第一方面实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管，包括：
7.第一金属层；
8.衬底层，所述衬底层设置于所述第一金属层的一侧；
9.缓冲层，所述缓冲层设置于所述衬底层远离所述第一金属层的一侧；
10.漂移层，所述漂移层设置于所述缓冲层远离所述衬底层的一侧；其中，所述漂移层远离所述缓冲层的一侧内设有第一收容腔和第二收容腔，所述第二收容腔的深度小于所述第一收容腔的深度；
11.元胞层，设置于第一目标收容腔内；其中，所述第一目标收容腔为多个所述第一收容腔中的任多个；
12.过渡层，设置于第二目标收容腔内；其中，所述第二目标收容腔为多个所述第一收容腔中的任一个；
13.终端层，设置于第三目标收容腔内；其中，所述第三目标收容腔为多个所述第一收容腔中的任多个，所述第二目标收容腔设置于所述第一收容腔与所述第三目标收容腔之间，所述元胞层、所述过渡层和所述终端层的材料均包括铝离子；
14.电荷扩散层，所述电荷扩散层设置于所述第二收容腔内；其中，所述电荷扩散层与所述元胞层、所述过渡层连接，所述电荷扩散层的材料包括氮离子，所述氮离子在所述碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度小于所述铝离子在所述碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度；
15.第二金属层，所述第二金属层设置于所述漂移层远离所述缓冲层的一侧，所述第二金属层分别与所述元胞层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层连接。
16.根据本发明实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管，至少具有如下有益效果：电荷扩散层由氮离子注入形成，元胞层、过渡层和终端层由铝离子注入形成，同时氮离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度小于铝离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度，因此本实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管实现了在二极管面积相同且击穿电压不变的同时提高二极管的正向导通能力，以此节省了二极管元胞层的面积，从而降低了材料成本。
17.根据本发明的一些实施例，所述元胞层包括多个第一p型子层，多个所述第一p型子层分别设置于不同的所述第一目标收容腔内；其中，相邻的两个所述第一p型子层在水平方向上相互平行设置，相邻的两个所述第一p型子层之间的间距相等。
18.根据本发明的一些实施例，所述终端层包括多个第二p型子层，多个所述第二p型子层分别设置于不同的所述第三目标收容腔内；其中，相邻的两个所述第二p型子层在水平方向上相互平行设置，靠近所述过渡层一侧相邻的两个所述第二p型子层之间的间距小于远离所述过渡层一侧相邻的两个所述第二p型子层之间的间距。
19.根据本发明的一些实施例，所述碳化硅结势垒肖特基二极管还包括：
20.隔离层，所述隔离层设置于所述漂移层远离所述缓冲层的一侧，所述隔离层分别与所述第二金属层、所述元胞层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层连接；
21.钝化层，所述钝化层设置于所述隔离层远离所述漂移层的一侧，所述钝化层分别与所述第二金属层和所述隔离层连接。
22.根据本发明的一些实施例，所述钝化层包括：
23.第一钝化子层，所述第一钝化子层覆盖于所述隔离层远离所述漂移层的一侧，所述第一钝化子层分别与所述第二金属层和所述隔离层连接；其中，所述第一钝化子层的材料包括氮化硅；
24.第二钝化子层，所述第二钝化子层覆盖于所述第一钝化子层远离所述隔离层的一侧，所述第二钝化子层分别与所述第二金属层和所述第一钝化子层连接；其中，所述第二钝化子层的材料包括聚酰亚胺。
25.根据本发明的一些实施例，所述第一金属层的材料包括钛金属、镍金属和银金属。
26.根据本发明的一些实施例，所述第二金属层的材料包括铝金属和钛金属。
27.根据本发明的第二方面实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法，用于制备根据本发明上述第一方面实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管，所述碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法包括：
28.设置衬底层，并在所述衬底层的一侧设置缓冲层；
29.在所述缓冲层远离所述衬底层的一侧设置漂移层；
30.对所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行氮离子的注入处理，以形成电荷扩散层；
31.对所述电荷扩散层的一侧和所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行铝离子的注入处理，以形成元胞层、过渡层和终端层；其中，所述过渡层设置于所述元胞层与所述终端层之间；
32.在所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第二金属层；其中，所述第二金属层覆盖所述元胞层、所述电荷扩散层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层；
33.在所述衬底层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第一金属层。
34.根据本发明实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法，至少具有如下有益效果：首先设置衬底层，并在所述衬底层的一侧依次设置缓冲层和漂移层。然后对所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行氮离子的注入处理，以形成电荷扩散层，并对所述电荷扩散层和所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行铝离子的注入处理，以形成元胞层、过渡层和终端层。最后在所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第二金属层，并在所述衬底层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第一金属层。本实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法用于制备上述实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管，实现了在二极管面积相同且击穿电压不变的同时提高二极管的正向导通能力，以此节省了二极管元胞层的面积，从而降低了材料成本。
35.根据本发明的一些实施例，在所述在所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第二金属层之前，还包括：
36.在所述漂移层远离所述缓冲层的一侧设置隔离层；其中，所述隔离层分别与所述第二金属层、所述元胞层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层连接。
37.根据本发明的一些实施例，在所述在所述衬底层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第一金属层之前，还包括：
38.在所述隔离层远离所述漂移层的一侧设置钝化层；其中，所述钝化层分别与所述第二金属层和所述隔离层连接。
39.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
40.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
41.图1为本发明碳化硅结势垒肖特基二极管的一具体实施例的结构示意图；
42.图2为图1中a部的截面图；
43.图3为本发明碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法的一具体实施例的流程框图。
44.附图标记：
45.第一金属层10、衬底层20、缓冲层30、漂移层40、元胞层50、过渡层60、终端层70、电荷扩散层80、第二金属层90、隔离层100、钝化层110、第一p型子层51、第二p型子层71、第一钝化子层111、第二钝化子层112。
具体实施方式
46.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
47.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和
操作，因此不能理解为对本发明的限制。
48.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
49.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
50.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.需要说明的是，在本发明的描述中，宽度是指如图1和图2左右方向上的长度，厚度是指如图1和图2上下方向上的长度。
52.如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种碳化硅结势垒肖特基二极管，包括：第一金属层10、衬底层20、缓冲层30、漂移层40、元胞层50、过渡层60、终端层70、电荷扩散层80和第二金属层90。衬底层20设置于第一金属层10的一侧；缓冲层30设置于衬底层20远离第一金属层10的一侧；漂移层40设置于缓冲层30远离衬底层20的一侧，漂移层40远离缓冲层30的一侧内设有第一收容腔和第二收容腔，第二收容腔的深度小于第一收容腔的深度。元胞层50设置于第一目标收容腔内，第一目标收容腔为多个第一收容腔中的任多个；过渡层60设置于第二目标收容腔内，第二目标收容腔为多个第一收容腔中的任一个；终端层70设置于第三目标收容腔内，第三目标收容腔为多个所述第一收容腔中的任多个。第二目标收容腔设置于第一目标收容腔与第三目标收容腔之间，元胞层50、过渡层60和终端层70的材料均包括铝离子；电荷扩散层80(即图2中阴影部分)设置于第二收容腔内，电荷扩散层80与元胞层50、过渡层60连接，电荷扩散层80的材料均包括氮离子，氮离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度小于铝离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度；第二金属层90设置于漂移层40远离缓冲层30的一侧，第二金属层90分别与元胞层50和靠近元胞层50的部分过渡层60连接。
53.具体地，第一金属层10设置于碳化硅结势垒肖特基二极管的底端。衬底层20设置于第一金属层10上方的一侧，衬底层20上方的一侧设有缓冲层30。漂移层40设置于缓冲层30上方的一侧，漂移层40上方的一侧设有第一收容腔和第二收容腔。第一收容腔包括第一目标收容腔、第二目标收容腔和第三目标收容腔，第二目标收容腔设置于第一目标收容腔与第三目标收容腔之间，元胞层50、过渡层60和终端层70依次设置于上述三个目标收容腔内，即过渡层60设置于元胞层50与终端层70之间。电荷扩散层80设置于第二收容腔内，第二金属层90覆盖于电荷扩散层80、元胞层50和靠近元胞层50的部分过渡层60上方一侧的表面。其中，第二收容腔的深度小于第一收容腔的深度，即元胞层50的厚度、过渡层60的厚度与终端层70的厚度相同，且元胞层50的厚度、过渡层60的厚度和终端层70的厚度均大于电荷扩散层80的厚度。
54.元胞层50、过渡层60和终端层70的材料均选为铝离子，以此增大碳化硅结势垒肖特基二极管的正向电流，同时减小了碳化硅结势垒肖特基二极管的正向压降。电荷扩散层80的材料选为氮离子，并且上述氮离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度小于上述铝离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度，即电荷扩散层80中氮离子的含量小于元胞层50、过渡层60和终端层70中铝离子的含量，使得铝离子的能量大于氮离子的能量，故元胞层50、过渡层60以及终端层70表现为p型半导体性质。
55.根据本发明实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管，电荷扩散层80由氮离子注入形成，元胞层50、过渡层60和终端层70由铝离子注入形成，同时氮离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度小于铝离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度，因此本实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管实现了在二极管面积相同且击穿电压不变的同时提高二极管的正向导通能力，以此节省了二极管元胞层的面积，从而降低了材料成本。
56.如图2所示，在本发明的一个具体实施例中，元胞层50包括多个第一p型子层51；其中，相邻的两个第一p型子层51在水平方向上相互平行设置，相邻的两个第一p型子层51之间的间距相等。
57.具体地，多个第一p型子层51设置于第二金属层90下方的一侧，相邻的两个第一p型子层51在水平方向(即图2的左右方向)上相互平行设置，且相邻的两个第一p型子层51之间的间距d1相等。第一p型子层51的宽度可选为1.2um，其浓度的范围可选为4e17cm-3
至1e20cm-3
。可以理解的是，第一p型子层51的宽度以及浓度具体的值可以根据实际需求进行适应性选取。
58.如图2所示，在本发明的一个具体实施例中，终端层70包括多个第二p型子层71；其中，相邻的两个第二p型子层71在水平方向上相互平行设置，靠近过渡层60一侧相邻的两个第二p型子层71之间的间距小于远离过渡层60一侧相邻的两个第二p型子层71之间的间距。
59.具体地，多个第二p型子层71设置于过渡层60远离第一p型子层51的一端，相邻的两个第二p型子层71在水平方向(即图2的左右方向)上相互平行设置，越远离过渡层60的两个第二p型子层71之间的间距d2越大。本实施例中，过渡层60的宽度可选为30um，第一p型子层51、过渡层60和第二p型子层71的厚度可选为1.0um，第二p型子层71的宽度可选为3.5um；最靠近过渡层60的两个第二p型子层71之间的间距d2为1um，且该间距d2在远离过渡层60的方向上(即图2中的右方向)以0.1um为基数递增。可以理解的是，上述取值可以根据实际需求进行适应性选取。
60.如图2所示，在本发明的一个具体实施例中，碳化硅结势垒肖特基二极管还包括：隔离层100和钝化层110。隔离层100设置于漂移层40远离缓冲层30的一侧，隔离层100分别与第二金属层90、元胞层50和靠近元胞层50的部分过渡层60连接；钝化层110设置于隔离层100远离漂移层40的一侧，钝化层110分别与第二金属层90和隔离层100连接。
61.具体地，隔离层100设置于靠近第二p型子层71的部分过渡层60、第二p型子层71和漂移层40的上方一侧的表面，隔离层100的左端部分与第二金属层90连接，且第二金属层90的右端部分覆盖于隔离层100的左端部分的上方一侧。其中，隔离层100是通过淀积厚度为的氧化硅，再经过光刻操作后形成。钝化层110覆盖于隔离层100以及靠近隔离层100的部分第二金属层90的上方一侧。
62.如图2所示，在本发明的一个具体实施例中，钝化层110包括：第一钝化子层111和
第二钝化子层112。第一钝化子层111覆盖于隔离层100远离漂移层40的一侧，第一钝化子层111分别与第二金属层90和隔离层100连接，其中，第一钝化子层111的材料包括氮化硅；第二钝化子层112覆盖于第一钝化子层111远离隔离层100的一侧，第二钝化子层112分别与第二金属层90和第一钝化子层111连接，其中，第二钝化子层112的材料包括聚酰亚胺。
63.具体地，第一钝化子层111覆盖于隔离层100以及靠近隔离层100的部分第二金属层90的上方一侧，第二钝化子层112覆盖于第一钝化子层111和部分第二金属的上方一侧。本实施例中，第一钝化子层111是通过淀积厚度为的氮化硅，再经过光刻操作后形成；第二钝化子层112是通过淀积厚度为5um的聚酰亚胺，再经过光刻操作后形成。
64.在本发明的一个具体实施例中，第一金属层10的材料包括钛金属、镍金属和银金属。
65.具体地，第一金属层10依次通过镀层厚度为的钛金属、镀层厚度为的镍金属和镀层厚度为的银金属而形成。
66.在本发明的一个具体实施例中，第二金属层90的材料包括铝金属和钛金属。
67.具体地，第二金属层90依次通过镀层厚度为的钛金属和镀层厚度为3um的铝金属而形成。
68.如图3所示，本发明实施例还提供了一种碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法，该方法用于制备如上述实施例所描述的碳化硅结势垒肖特基二极管，碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法包括步骤：
69.s100、设置衬底层，并在衬底层的一侧设置缓冲层；
70.s200、在缓冲层远离衬底层的一侧设置漂移层；
71.s300、对漂移层远离缓冲层的一侧进行氮离子的注入处理，以形成电荷扩散层；
72.s400、对电荷扩散层的一侧、漂移层远离缓冲层的一侧进行铝离子的注入处理，以形成元胞层、过渡层和终端层；其中，过渡层设置于元胞层与终端层之间；
73.s500、在漂移层远离缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成第二金属层；其中，第二金属层覆盖元胞层、电荷扩散层和靠近元胞层的部分过渡层；
74.s600、在衬底层远离缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成第一金属层。
75.具体参照图2和图3，步骤s100中，衬底层20的掺杂浓度为1e19cm-3
，缓冲层30的掺杂浓度为1e18cm-3
，其厚度为1um。步骤s200中，在缓冲层30远离衬底层20的一侧设置漂移层40，漂移层40的掺杂浓度1e16cm-3
，其厚度为5um。
76.步骤s300中，注入处理为离子注入掺杂工艺，具体是将加速到一定高能量的离子束注入固体材料表面层内，以改变表面层物理和化学性质的工艺。在步骤s400中，注入处理采用了氧化硅掩膜，并在500℃温度的条件下注入，完成注入后进行高温退火操作，最后形成电荷扩散层80。电荷扩散层80的注入深度(即电荷扩散层80的厚度)为0.5um，其浓度范围为5e17cm-3
至5e16cm-3
。
77.步骤s400中，元胞层50、过渡层60和终端层70均采用了氧化硅掩膜，并在500℃温度的条件下注入，完成注入后在以碳膜为保护膜、氩气的环境以及1750℃的温度下进行退火操作，最后形成元胞层50、过渡层60和终端层70。其中，元胞层50、过渡层60和终端层70可以依次分别进行注入处理，也可以同时进行注入处理。元胞层50、过渡层60和终端层70的注入深度(即厚度)均为1.0um，浓度范围均为4e17cm-3
至1e20cm-3
。元胞层50包括多个第一p型
子层51，终端层70包括多个第二p型子层71。第一p型子层51的宽度为1.2um，相邻的两个第一p型子层51之间间距d1相等；过渡层60的宽度为30um；第二p型子层71的宽度为3.5um，最靠近过渡层60的两个第二p型子层71之间的间距d2为1um，且该间距d2在远离过渡层60的方向上(即图2中的右方向)以0.1um为基数递增。
78.步骤s500中，第二金属层90依次通过镀层厚度为的钛金属和镀层厚度为3um的铝金属而形成。同时，在完成步骤s500的镀层操作后，对衬底层20进行减薄工艺，将衬底层20厚度调整为125um。
79.步骤s600，第一金属层10依次通过镀层厚度为的钛金属、镀层厚度为的镍金属和镀层厚度为的银金属而形成。
80.根据本发明实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法，首先设置衬底层20，并在衬底层20的一侧依次设置缓冲层30和漂移层40。然后对漂移层40远离缓冲层30的一侧进行氮离子的注入处理，以形成电荷扩散层80，并对漂移层40远离缓冲层30、电荷扩散层80的一侧进行铝离子的注入处理，以形成元胞层50、过渡层60和终端层70。最后在漂移层40远离缓冲层30的一侧进行镀层操作，以形成第二金属层90，并在衬底层20远离缓冲层30的一侧进行镀层操作，以形成第一金属层10。本实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法用于制备上述实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管，实现了在二极管面积相同且击穿电压不变的同时提高二极管的正向导通能力，以此节省了二极管元胞层的面积，从而降低了材料成本。
81.在本发明的一些实施例中，在步骤s500之前，还包括步骤：
82.在漂移层远离缓冲层的一侧设置隔离层100；其中，隔离层100分别与第二金属层、元胞层和靠近元胞层的部分过渡层连接。
83.具体参照图2，隔离层100覆盖于靠近第二p型子层71的部分过渡层60、第二p型子层71和漂移层40的上方一侧的表面，隔离层100的左端部分与第二金属层90连接，且第二金属层90的右端部分覆盖于隔离层100的左端部分的上方一侧。隔离层100是通过淀积厚度为的氧化硅，再经过光刻操作后形成。
84.在本发明的一些实施例中，在步骤s600之前，还包括步骤：
85.在隔离层远离漂移层的一侧设置钝化层；其中，钝化层分别与第二金属层和隔离层连接。
86.具体参照图2，钝化层110覆盖于隔离层100以及靠近隔离层100的部分第二金属层90的上方一侧。钝化层110包括：第一钝化子层111和第二钝化子层112。第一钝化子层111是通过淀积厚度为的氮化硅，再经过光刻操作后形成；第二钝化子层112是通过淀积厚度为5um的聚酰亚胺，再经过光刻操作后形成。
87.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
技术特征：1.碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，包括：第一金属层；衬底层，所述衬底层设置于所述第一金属层的一侧；缓冲层，所述缓冲层设置于所述衬底层远离所述第一金属层的一侧；漂移层，所述漂移层设置于所述缓冲层远离所述衬底层的一侧；其中，所述漂移层远离所述缓冲层的一侧内设有第一收容腔和第二收容腔，所述第二收容腔的深度小于所述第一收容腔的深度；元胞层，设置于第一目标收容腔内；其中，所述第一目标收容腔为多个所述第一收容腔中的任多个；过渡层，设置于第二目标收容腔内；其中，所述第二目标收容腔为多个所述第一收容腔中的任一个；终端层，设置于第三目标收容腔内；其中，所述第三目标收容腔为多个所述第一收容腔中的任多个，所述第二目标收容腔设置于所述第一收容腔与所述第三目标收容腔之间，所述元胞层、所述过渡层和所述终端层的材料均包括铝离子；电荷扩散层，所述电荷扩散层设置于所述第二收容腔内；其中，所述电荷扩散层与所述元胞层、所述过渡层连接，所述电荷扩散层的材料包括氮离子，所述氮离子在所述碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度小于所述铝离子在所述碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度；第二金属层，所述第二金属层设置于所述漂移层远离所述缓冲层的一侧，所述第二金属层分别与所述元胞层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层连接。2.根据权利要求1所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述元胞层包括多个第一p型子层，多个所述第一p型子层分别设置于不同的所述第一目标收容腔内；其中，相邻的两个所述第一p型子层在水平方向上相互平行设置，相邻的两个所述第一p型子层之间的间距相等。3.根据权利要求2所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述终端层包括多个第二p型子层，多个所述第二p型子层分别设置于不同的所述第三目标收容腔内；其中，相邻的两个所述第二p型子层在水平方向上相互平行设置，靠近所述过渡层一侧相邻的两个所述第二p型子层之间的间距小于远离所述过渡层一侧相邻的两个所述第二p型子层之间的间距。4.根据权利要求1所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，还包括：隔离层，所述隔离层设置于所述漂移层远离所述缓冲层的一侧，所述隔离层分别与所述第二金属层、所述元胞层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层连接；钝化层，所述钝化层设置于所述隔离层远离所述漂移层的一侧，所述钝化层分别与所述第二金属层和所述隔离层连接。5.根据权利要求4所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述钝化层包括：第一钝化子层，所述第一钝化子层覆盖于所述隔离层远离所述漂移层的一侧，所述第一钝化子层分别与所述第二金属层和所述隔离层连接；其中，所述第一钝化子层的材料包括氮化硅；第二钝化子层，所述第二钝化子层覆盖于所述第一钝化子层远离所述隔离层的一侧，所述第二钝化子层分别与所述第二金属层和所述第一钝化子层连接；其中，所述第二钝化
子层的材料包括聚酰亚胺。6.根据权利要求1至5任一项所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述第一金属层的材料包括钛金属、镍金属和银金属。7.根据权利要求6所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述第二金属层的材料包括铝金属和钛金属。8.碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法，用于制备如权利要求1至7任一项所述的碳化硅结势垒肖特基二极管，其特征在于，所述碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法包括：设置衬底层，并在所述衬底层的一侧设置缓冲层；在所述缓冲层远离所述衬底层的一侧设置漂移层；对所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行氮离子的注入处理，以形成电荷扩散层；对所述电荷扩散层的一侧和所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行铝离子的注入处理，以形成元胞层、过渡层和终端层；其中，所述过渡层设置于所述元胞层与所述终端层之间；在所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第二金属层；其中，所述第二金属层覆盖所述元胞层、所述电荷扩散层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层；在所述衬底层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第一金属层。9.根据权利要求8所述的碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，在所述在所述漂移层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第二金属层之前，还包括：在所述漂移层远离所述缓冲层的一侧设置隔离层；其中，所述隔离层分别与所述第二金属层、所述元胞层和靠近所述元胞层的部分所述过渡层连接。10.根据权利要求9所述的碳化硅结势垒肖特基二极管的制备方法，其特征在于，在所述在所述衬底层远离所述缓冲层的一侧进行镀层操作，以形成所述第一金属层之前，还包括：在所述隔离层远离所述漂移层的一侧设置钝化层；其中，所述钝化层分别与所述第二金属层和所述隔离层连接。
技术总结本发明公开了一种碳化硅结势垒肖特基二极管及其制备方法。其中，碳化硅结势垒肖特基二极管包括第一金属层、衬底层、缓冲层、元胞层、过渡层、终端层、电荷扩散层和第二金属层。电荷扩散层由氮离子注入形成，元胞层、过渡层和终端层由铝离子注入形成，同时氮离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度小于铝离子在碳化硅结势垒肖特基二极管中的浓度，因此本实施例的碳化硅结势垒肖特基二极管实现了在二极管面积相同且击穿电压不变的同时，提高二极管的正向导通能力，从而节省了二极管的面积，降低了材料成本。降低了材料成本。降低了材料成本。
技术研发人员：刘旭 杨承晋 刘涛 兰华兵 刘勇强 钟炜
受保护的技术使用者：深圳市森国科科技股份有限公司
技术研发日：2022.04.12
技术公布日：2022/7/5
