专利摘要
本发明公开了一种基于notch结构的GaN耿氏二极管及其制作方法，主要解决现有耿氏器件中渡越层位错浓度高、散热性差的问题。该二极管自下而上为：SiC衬底、AlN成核层、下n+GaN阴极欧姆接触层、AlGaN电子发射层、上n+GaN阴极欧姆接触层、GaNnotch层、n-GaN渡越层和n+GaN阳极欧姆接触层的多层结构，Al组分自下而上由0％线性渐变到20％。在下n+GaN阴极欧姆接触层的上方和SiC衬底的下方分别设有环形电极和衬底电极，n+GaN阳极欧姆接触层的上方为圆形电极，环形电极和圆形电极上方设有钝化层。本发明能显著降低位错浓度，减小“死区”长度，适用于太赫兹频段工作。
权利要求
1.一种基于notch结构的GaN耿氏二极管，包括主体部分和辅体部分，该主体部分自下而上包括：SiC衬底(1)、AlN成核层(2)、下n+GaN阴极欧姆接触层(3)、上n+GaN阴极欧姆接触层(5)、GaN notch层(6)、n-GaN渡越层(7)和n+GaN阳极欧姆接触层(8)；辅体部分包括环形电极(9)、衬底电极(10)、圆形电极(11)、钝化层(12)、开孔(13)和通孔(14)；环形电极(9)和衬底电极(10)作为器件的阴极，分别位于下n+GaN阴极欧姆接触层(3)的上方和SiC衬底(1)的下方，圆形电极(11)作为器件的阳极位于n+GaN阳极欧姆接触层(8)的上方，钝化层(12)位于环形电极(9)和圆形电极(11)的上方，开孔(13)和通孔(14)分别位于钝化层(12)和SiC衬底(1)内，通孔(14)将环形电极(9)与衬底电极(10)相连，形成纵向器件结构；
其特征在于：下n+GaN阴极欧姆接触层(3)与上n+GaN阴极欧姆接触层(5)之间设有AlGaN电子发射层(4)，以阻挡位错，提高GaN Notch层(6)和n-GaN渡越层(7)的GaN结晶质量；
所述AlGaN电子发射层(4)，采用厚度为100～200nm的渐变Al组分AlGaN结构，该Al组分自下而上由0％线性渐变到20％。
2.如权利要求1所述的基于notch结构的GaN耿氏二极管，其特征在于SiC衬底(1)选用4H-SiC半绝缘型衬底或者4H-SiC导通型衬底或者6H-SiC半绝缘型衬底或者6H-SiC导通型衬底。
3.如权利要求1所述的基于notch结构的GaN耿氏二极管，其特征在于AlN成核层(2)的厚度为8～10nm。
4.如权利要求1所述的基于notch结构的GaN耿氏二极管，其特征在于下n+GaN阴极欧姆接触层(3)的厚度为200～300nm，掺杂浓度为1～2×1018cm-3。
5.如权利要求1所述的基于notch结构的GaN耿氏二极管，其特征在于上n+GaN阴极欧姆接触层(5)的厚度为200～300nm，掺杂浓度为1～2×1018cm-3。
6.如权利要求1所述的基于notch结构的GaN耿氏二极管，其特征在于GaN Notch层(6)的厚度为100～200nm。
7.如权利要求1所述的基于notch结构的GaN耿氏二极管，其特征在于n-GaN渡越层(7)的厚度为1～2μm，掺杂浓度为1～2×1017cm-3。
8.如权利要求1所述的基于notch结构的GaN耿氏二极管，其特征在于n+GaN阳极欧姆接触层(8)的厚度为100～400nm，掺杂浓度为1～2×1018cm-3。
9.一种基于notch结构的GaN耿氏二极管的制作方法，包括如下步骤：
(1)在导通型或绝缘型SiC衬底上，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长厚度为8～10nm的AlN成核层；
(2)在已外延的AlN成核层上，用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1018cm-3、厚度为200～300nm的下n+GaN阴极欧姆接触层；
(3)在已外延的下n+GaN阴极欧姆接触层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长厚度为100～200nm，Al组份浓度自下而上由0％线性渐变到20％的AlGaN层，构成AlGaN电子发射层；
(4)在AlGaN电子发射层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1018cm-3、厚度为200～300nm的上n-GaN阴极欧姆接触层；
(5)在已外延的上n-GaN阴极欧姆接触层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长厚度为100～200nm无掺杂GaN Notch层；
(6)在所述的GaN Notch层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1017cm-3、厚度为1～2um的n-GaN渡越层；
(7)在所述n-GaN渡越层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1018cm-3、厚度为100～400nm的n+GaN阳极欧姆接触层；
(8)采用刻蚀技术对SiC衬底上的外延层进行刻蚀至SiC衬底的上表面，形成直径为d0的大圆形台面，30μm<d0<60μm；
(9)在所述大圆形台面上继续进行刻蚀至下n+GaN阴极欧姆接触层，形成直径为d1的小圆形台面，10μm<d1<20μm；
(10)在小圆形台面和刻蚀露出的下n+GaN阴极欧姆接触层上淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属，经金属剥离，在小圆形台面上形成圆形电极，即耿氏二极管的阳极，在阴极欧姆接触层面上形成环形电极；
(11)在950℃的温度下，通入Ar2进行时间为50秒钟的快速热退火，使下n+GaN阴极欧姆接触层与圆形电极金属、以及n+GaN阳极欧姆接触层与环形电极金属之间形成欧姆接触；
(12)在SiC衬底背面刻蚀形成n个通孔，n>＝1，刻蚀深度至环形电极；
(13)在刻蚀形成的SiC通孔以及SiC衬底背面淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属，形成阳极衬底电极，衬底电极与环形连接电极一起构成耿氏二极管阴极；
(14)采用PECVD的方法在环形电极、圆形电极、露出的n+GaN阳极欧姆接触的上方淀积厚度为200～400nm的SiN钝化层，并在小圆形台面开孔13，露出耿氏二极管阳极，完成整个器件的制作。
说明书
技术领域
本发明属于微电子器件技术领域，特别涉及宽带隙半导体GaN材料的耿氏二极管，可用于高频、大功率器件制作。
技术背景
GaN材料作为新型宽禁带半导体，由于其具有禁带宽度大、化学性质稳定、临界击穿电场高、电子饱和速度大、异质结二维电子气浓度高等特点，在毫米波大功率电子器件领域受到了广泛的关注。与传统III-V族化合物半导体GaAs相比，GaN的负阻振荡基频频率达到750GHz，远远超过GaAs的140GHz，此外，对于GaN基的电子器件，其输出功率也比GaAs基的电子器件高出1～2个数量级，可以达到几百毫瓦甚至几瓦。因此，研究GaN基的毫米波大功率器件具有重要意义。
在已经提出的耿氏器件结构中，最经典的就是“三明治”结构：两边的n型重掺杂区分别作为器件的阴极和阳极欧姆接触层，中间是n型均匀掺杂的电子渡越层。根据仿真实验，在n型重掺杂阴极欧姆接触层和n型均匀掺杂电子渡越层之间加上一层薄薄的低掺杂notch掺杂层，可以明显缩短死区长度，降低电子渡越层中电场峰值，使得电子渡越层内的电场分布更加平坦，从而可以明显改善器件的耿氏效应。因此，近年来的文献报道中提出了一些基于notch掺杂结构的耿氏器件，如单凹槽(notch)掺杂层的非均匀掺杂有源区结构、多凹槽(notch)掺杂层的非均匀掺杂有源区结构等等。
虽然上述带有notch掺杂结构耿氏器件的电学特性在器件仿真方面得到了很好的验证，但是在实际的制造过程中，由于没有引入有效的位错过滤机制，使得大量位错延伸到电子渡越层，导致该层的体材料位错浓度过高，从而影响器件的电特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于notch结构的GaN耿氏二极管及其制作方法，以阻挡位错，改善notch层和渡越层的GaN结晶质量，从而提高器件渡越层中畴的稳定性。
为实现上述目的，本发明的基于notch结构的GaN耿氏二极管，包括主体部分和辅体部分，该主体部分自下而上包括：SiC衬底、AlN成核层、下n+GaN阴极欧姆接触层、AlGaN电子发射层、上n+GaN阴极欧姆接触层、GaN notch层、n-GaN渡越层和n+GaN阳极欧姆接触层；辅体部分包括环形电极、衬底电极、圆形电极、钝化层、开孔和通孔；环形电极和衬底电极作为器件的阴极，分别位于下n+GaN阴极欧姆接触层的上方和SiC衬底的下方，圆形电极作为器件的阳极位于n+GaN阳极欧姆接触层的上方，钝化层位于环形电极和圆形电极的上方；开孔和通孔分别位于钝化层和SiC衬底内，通孔将环形电极与衬底电极相连，形成纵向器件结构；
所述AlGaN电子发射层厚度为100～200nm，该Al组分自下而上由0％线性渐变到20％。
作为优选，所述SiC衬底为4H-SiC半绝缘型衬底、4H-SiC导通型衬底、6H-SiC半绝缘型衬底或者6H-SiC导通型衬底。
作为优选，所述AlN成核层的厚度为8～10nm。
作为优选，所述下n+GaN阴极欧姆接触层的厚度为200～300nm，掺杂浓度为1～2×1018cm-3。
作为优选，所述上n+GaN阴极欧姆接触层的厚度为200～300nm，掺杂浓度为1～2×1018cm-3。
作为优选，所述GaN notch层的厚度为100～200nm。
作为优选，所述n-GaN渡越层的厚度为1～2um，掺杂浓度为1～2×1017cm-3。
作为优选，所述n+GaN阳极欧姆接触层的厚度为100～400nm，掺杂浓度为1～2×1018cm-3。
为实现上述目的，本发明的GaN耿氏二极管制作方法，包括如下步骤：
(1)在导通型或绝缘型SiC衬底上，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长厚度为8～10nm的AlN成核层；
(2)在已外延的AlN成核层上，用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1018cm-3、厚度为200～300nm的下n+GaN阴极欧姆接触层；
(3)在已外延的下n+GaN阴极欧姆接触层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长厚度为100～200nm，Al组份浓度自下而上由0％线性渐变到20％的AlGaN层，构成AlGaN电子发射层；
(4)在AlGaN电子发射层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1018cm-3、厚度为200～300nm的上n-GaN阴极欧姆接触层；
(5)在已外延的上n-GaN阴极欧姆接触层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长厚度为100～200nm无掺杂GaN Notch层；
(6)在所述的GaN Notch层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1017cm-3、厚度为1～2um的n-GaN渡越层；
(7)在所述n-GaN渡越层上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD的方法，外延生长掺杂浓度为1～2×1018cm-3、厚度为100～400nm的n+GaN阳极欧姆接触层；
(8)采用刻蚀技术对SiC衬底上的外延层进行刻蚀至SiC衬底的上表面，形成直径为d0的大圆形台面，30um<d0<60um；
(9)在所述大圆形台面上继续进行刻蚀至下n+GaN阴极欧姆接触层，形成直径为d1的小圆形台面，10um<d1<20um；
(10)在小圆形台面和刻蚀露出的下n+GaN阴极欧姆接触层上淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属，经金属剥离，在小圆形台面上形成圆形电极，即耿氏二极管的阳极，在阴极欧姆接触层面上形成环形电极；
(11)在950℃的温度下，通入Ar2进行时间为50秒钟的快速热退火，使下n+GaN阴极欧姆接触层与圆形电极金属、以及n+GaN阳极欧姆接触层与环形电极金属之间形成欧姆接触；
(12)在SiC衬底背面刻蚀形成n个通孔，n>＝1，刻蚀深度至环形电极；
(13)在刻蚀形成的SiC通孔以及SiC衬底背面淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属，形成阳极衬底电极，衬底电极与环形连接电极一起构成耿氏二极管阴极；
(14)采用PECVD的方法在环形电极、圆形电极、露出的n+GaN阳极欧姆接触的上方淀积厚度为200～400nm的SiN钝化层，并在小圆形台面开孔13，露出耿氏二极管阳极，完成整个器件的制作。
本发明由于在阴极欧姆接触层中加入了AlGaN电子发射层，具有如下优点：
A.改善器件的工作频率和转换效率。
由于AlGaN与GaN的禁带宽度不同，因此在极化效应的作用下，AlGaN/GaN异质结的GaN一侧会形成二维电子气；一旦二维电子气中的电子获得足够的能量，就会挣脱势阱的束缚，注入高能电子，因此该AlGaN层能起到热电子发射作用，从而有助于降低“死区”长度，改善器件的工作频率和转换效率。
B.降低位错浓度，防止位错延伸至GaN notch层和n-GaN渡越层。
由于AlGaN与GaN之间存在应力，这种应力能使得通过AlGaN层的位错生长方向发生弯曲，从而实现位错的湮灭，降低了位错的浓度。
随着Al组分浓度的升高，AlGaN与GaN之间的应力逐渐增大，但Al组分增大的同时，AlGaN与GaN之间的晶格失配也越来越大，为了平衡位错过滤和晶格失配这两个因素，本发明采用渐变AlGaN结构，该结构在实现晶格失配最小化的同时，对位错进行了有效的过滤。
附图说明
图1是本发明GaN基耿氏二极管的剖面结构图；
图2是图1的俯视图；
图3是AlGaN电子发射层的放大示意图；
图4是本发明制作GaN耿氏二极管的工艺流程图。
具体实施方式
参照图1、图2，本发明的GaN耿氏二极管器件结构包括主体部分和辅体部分。主体部分自下而上为：SiC衬底1、AlN成核层2、下n+GaN阴极欧姆接触层3、AlGaN电子发射层4、上n+GaN阴极欧姆接触层5、GaN notch层6、n-GaN渡越层7和n+GaN阳极欧姆接触层8；辅体部分包括：环形电极9、衬底电极10、圆形电极11、钝化层12、开孔13和通孔14。其中：
SiC衬底1为器件提供物理支撑，同时也能起到散热的作用，环形电极9通过开在SiC衬底1的通孔14与衬底电极10相连，形成纵向器件结构，通孔14的个数为n，n>＝1；AlN成核层2的厚度为8～10nm，能起到改变生长模式、降低位错的作用；下n+GaN阴极欧姆接触层3的掺杂浓度为1～2×1018cm-3，厚度为200～300nm，在该层上设有大圆形台面，台面的直径为d0，30um<d0<60um；上n+GaN阴极欧姆接触层5的掺杂浓度为1～2×1018cm-3，厚度为200～300nm；GaN notch层6的厚度为100～200nm，无掺杂，该层能起到降低“死区”长度的作用；n-GaN渡越层7的掺杂浓度为1～2×1017cm-3，厚度为1～2um，该层的掺杂浓度与厚度将决定耿式二极管的工作频率和工作模式；n+GaN阳极欧姆接触层8的掺杂浓度为1～2×1018cm-3，厚度为100～400nm，在该层上设有小圆形台面，台面的直径为d1，10um<d1<20um。如图2所示，中心圆形为二极管的阳极，外侧的圆环为环形电极9，通孔14以及衬底电极10在图中没有画出。
n+GaN阳极欧姆接触层8的上方淀积Ti/Al/Ni/Au多层金属形成圆形电极11，构成器件的阳极；环形电极9和衬底电极10分别位于下n+GaN阴极欧姆接触层3的上方和SiC衬底1的下方，二者共同作为器件的阴极。
AlGaN电子发射层4采用厚度为100～200nm的线性渐变Al组分AlGaN电子发射层，如图3所示，该层的Al组分浓度自下而上由0％线性渐变到20％，以在实现对位错的有效过滤。
参照图4，本发明GaN耿氏二极管的制作方法，给出如下三种实施例：
实施例1：制作4H-SiC导通型衬底的GaN耿氏二极管。
步骤一，减薄衬底。
选用直径为2英寸的4H-SiC导通型衬底，对背面进行减薄，直至衬底厚度为150um。
步骤二，外延生长AlN成核层。
采用MOCVD的方式，在保持压力为40Torr、温度为650℃的条件下，同时通入三甲基铝与氮气，在4H-SiC导通型衬底上生长厚度为10nm的AlN成核层。
步骤三，外延生长下n+GaN阴极欧姆接触层。
采用MOCVD的方式，将温度升高到1060℃，在保持压力为40Torr的条件下，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，外延生长厚度为240nm，掺杂浓度为1.5×1018cm-3的下n+GaN阴极欧姆接触层。
步骤四，外延生长AlGaN电子发射层。
采用MOCVD的方式，将反应室中的压力升高到150Torr，同时通入三甲基镓、氮气和三甲基铝，且三甲基铝的通入计量线性增加，在保持温度为1060℃的条件下，外延生长厚度为150nm的AlGaN电子发射层。
步骤五，外延生长上n+GaN阴极欧姆接触层。
采用MOCVD的方式，将温度升高到1060℃，在保持压力为40Torr的条件下，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，外延生长厚度为240nm，掺杂浓度为1.5×1018cm-3的上n+GaN阴极欧姆接触层。
步骤六，外延生长GaN notch层。
继续采用MOCVD的方式，保持反应室中的气压为40Torr，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持温度为1060℃的条件下，外延生长厚度为150nm，且无掺杂的GaN notch层。
步骤七，外延生长n-GaN渡越层。
继续采用MOCVD的方式，保持反应室中的气压为40Torr，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持温度为1060℃的条件下，外延生长厚度为1um，掺杂浓度为1×1017cm-3的n-GaN渡越层。
步骤八，外延生长n+GaN阴极欧姆接触层。
继续采用MOCVD的方式，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持气压为40Torr，温度为1060℃的条件下，外延生长厚度为200nm，掺杂浓度为1.5×1018cm-3的n+GaN阴极欧姆接触层，形成GaN多层外延层。
步骤九，刻蚀形成大圆形台面。
9.1)采用光刻的方法，在GaN多层外延层上形成直径为40um的大圆形掩膜图形；
9.2)采用反应离子刻蚀技术，用BCl3/Cl2气体对GaN多层外延层进行刻蚀，刻蚀至露出4H-SiC导通型衬底表面为止，形成大圆形台面。
步骤十，刻蚀形成小圆形台面。
10.1)采用光刻的方法，在大圆形台面上形成直径为15um的同轴小圆形台面掩膜图形；
10.2)采用反应离子刻蚀RIE技术，用BCl3/Cl2气体对大圆形台面进行刻蚀，刻蚀深度进入到下n+GaN阴极欧姆接触层中100nm，形成小圆形台面。
步骤十一，形成圆形电极、环形电极和欧姆接触。
11.1)采用真空电子束蒸发技术，在经上述步骤处理后的样品表面依次蒸发
Ti/Al/Ni/Au多层金属，厚度分别为35nm/125nm/55nm/165nm，再采用金属剥离技术，形成圆形电极和环形电极；
11.2)再在950℃温度的氩气气氛中，进行50秒钟的快速热退火处理，使圆形电极金属、环形电极金属与接触的GaN材料形成欧姆接触。
步骤十二，刻蚀形成通孔14。
12.1)采用光刻的方法，在4H-SiC导通型衬底的背面形成4个直径为10um的通孔掩模图形；
12.2)采用反应离子RIE刻蚀技术，用BCl3/Cl2气体对SiC衬底进行刻蚀，一直刻蚀至环形电极表面，形成通孔14。
步骤十三，形成GaN耿氏二极管的阴极。
13.1)采用真空电子束蒸发的方式，在6H-SiC衬底的背面依次蒸发厚度为35nm的Ti、125nm的Al、55nm的Ni以及200nm的Au；
13.2)采用金属剥离技术，形成衬底电极，注入金属后的通孔14将衬底电极与环形电极相连，构成GaN耿氏二极管的阴极。
步骤十四，外延生长SiN钝化层。
采用PECVD的方式，同时通入的硅烷和氮气，在压力为40Torr、温度为1000℃的条件下，在经过上述步骤处理后的样品上外延生长厚度为200nm的SiN钝化层。
步骤十五，露出二极管的阳极。
采用RIE刻蚀的方法，用CF4气体对SiN钝化层进行刻蚀，一直刻蚀至圆形电极表面，形成开孔13，露出二极管的阳极，完成器件的制作，最终形成的耿氏二极管管芯剖面如图1所示。
实施例2：制作4H-SiC半绝缘型衬底的GaN耿氏二极管。
步骤1，选用直径为2英寸的4H-SiC半绝缘型衬底，对背面进行减薄，直至衬底厚度为150um。
步骤2，将4H-SiC半绝缘型衬底放入MOCVD反应室，设定生长温度为600℃，向反应室中同时通入三甲基铝与氮气，在保持压力为40Torr的条件下，生长厚度为8nm的AlN成核层。
步骤3，将已经生长了AlN成核层的衬底升高到1000℃，向反应室中同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持压力为40Torr的条件下，生长厚度为200nm，掺杂浓度为1.0×1018cm-3的下n+GaN阴极欧姆接触层。
步骤4，将MOCVD反应室中的气压升高到100Torr，同时通入三甲基镓、氮气和三甲基铝，且三甲基铝的通入计量线性增加，在保持温度为1000℃的条件下，外延生长厚度为100nm的AlGaN电子发射层。
步骤5，将MOCVD反应室中的气压下降到40Torr，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，生长厚度为200nm，掺杂浓度为1.0×1018cm-3的上n+GaN阴极欧姆接触层。
步骤6，保持MOCVD反应室中的气压在40Torr，同时通入三甲基镓、氮气，在保持温度为1000℃的条件下，外延生长厚度为100nm，且无掺杂的GaN notch层。
步骤7，保持MOCVD反应室中的气压在40Torr，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持温度为1000℃的条件下，外延生长厚度为1um，掺杂浓度为1×1017cm-3的n-GaN渡越层。
步骤8，继续采用MOCVD的方式，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持气压为40Torr，温度为1000℃的条件下，外延生长厚度为100nm，掺杂浓度为1.0×1018cm-3的n+GaN阴极欧姆接触层，形成GaN多层外延层。
步骤9，将上述GaN多层外延层从MOCVD反应室中拿出，在GaN多层外延层上进行光刻，形成直径为30um的大圆形掩膜图形，再采用反应离子刻蚀技术，用BCl3/Cl2气体对GaN多层外延层进行刻蚀，刻蚀至露出4H-SiC衬底表面为止，形成大圆形台面。
步骤10，在形成的大圆形台面上进行光刻，形成直径为10um的同轴小圆形台面掩膜图形；再采用反应离子刻蚀技术，用BCl3/Cl2气体对大圆形台面进行刻蚀，刻蚀深度进入到下n+GaN阴极欧姆接触层中100nm，形成小圆形台面。
步骤11，用真空电子束蒸发设备在经上述步骤处理后的样品表面依次蒸发
Ti/Al/Ni/Au多层金属，厚度分别为30nm/120nm/50nm/160nm，经过金属剥离形成圆形电极和环形电极，再在950℃温度的氩气气氛中进行50秒钟的快速热退火处理，形成GaN欧姆接触。
步骤12，在4H-SiC衬底的背面形成4个直径为10um的通孔掩模图形，再采用反应离子RIE刻蚀的方法，用BCl3/Cl2气体对SiC衬底进行刻蚀，一直刻蚀至环形电极表面，形成通孔14。
步骤13，用真空电子束蒸发设备在4H-SiC衬底的背面依次蒸发Ti/Al/Ni/Au多层金属，厚度分别为30nm/120nm/50nm/200nm，经过金属剥离形成衬底电极，注入金属后的通孔14将衬底电极与环形电极相连，构成GaN耿氏二极管的阴极。
步骤14，将经过上述步骤处理后的样品放入PECVD反应室，向反应室中同时通入的硅烷和氮气，在压力为40Torr、温度为1000℃的条件下，外延生长厚度为200nm的SiN钝化层。
步骤15，采用RIE刻蚀的方法，用CF4气体对SiN钝化层进行刻蚀，一直刻蚀至圆形电极表面，形成开孔13，露出二极管的阳极，完成器件的制作，最终形成的耿氏二极管管芯剖面如图1所示。
实施例3：制作6H-SiC导通型衬底的GaN耿氏二极管。
步骤A，减薄衬底。
选用直径为2英寸的6H-SiC导通型衬底，对背面进行减薄，直至衬底厚度为150um。
步骤B，制作AlN成核层和下n+GaN阴极欧姆接触层。
在MOCVD反应室中，保持压力为60Torr、温度为650℃的条件下，同时通入三甲基铝与氮气，在6H-SiC导通型衬底上生长厚度为10nm的AlN成核层；继续采用MOCVD工艺，将温度升高到1100℃，保持压力为60Torr，再同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，外延生长厚度为300nm，掺杂浓度为2×1018cm-3的下n+GaN阴极欧姆接触层。
步骤C，外延生长AlGaN电子发射层和上n+GaN阴极欧姆接触层。
在MOCVD反应室中，将压力升高到200Torr；在保持温度为1100℃的条件下，向MOCVD反应室中同时通入三甲基镓、氮气和三甲基铝；使三甲基铝的通入计量线性增加，外延生长厚度为200nm，Al组分浓度由0％线性渐变到20％的AlGaN电子发射层。降低压力为60Torr，再同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，外延生长厚度为300nm，掺杂浓度为2×1018cm-3的上n+GaN阴极欧姆接触层。
步骤D，外延生长GaN notch层。
继续采用MOCVD的方式，将反应室中的气压下降到40Torr，同时通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持温度为1060℃的条件下，外延生长厚度为200nm，且无掺杂的GaN notch层。
步骤E，外延生长n-GaN渡越层和n+GaN阳极欧姆接触层。
在MOCVD反应室中，将气压上升到60Torr，同时向MOCVD反应室通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持温度为1100℃的条件下，外延生长厚度为2um，掺杂浓度为2×1017cm-3的n-GaN有源层；
继续采用MOCVD的方式，同时向MOCVD反应室通入三甲基镓、氮气和n型掺杂源—硅烷，在保持气压为60Torr，温度为1100℃的条件下，外延生长厚度为400nm，掺杂浓度为2×1018cm-3的n+GaN阳极欧姆接触层，形成GaN多层外延层。
步骤F，大圆形台面的形成。
利用光刻技术，在GaN多层外延层上形成直径为60um的大圆形掩膜图形；采用反应离子刻蚀技术，用BCl3/Cl2气体对GaN多层外延层进行刻蚀，刻蚀至露出6H-SiC导通型衬底表面为止，形成大圆形台面。
步骤G，小圆形台面的形成。
利用光刻技术，在大圆形台面上形成直径为20um的同轴小圆形台面掩膜图形；
采用反应离子刻蚀RIE技术，用BCl3/Cl2气体对大圆形台面进行刻蚀，刻蚀深度进入到下n+GaN阴极欧姆接触层中150nm，形成小圆形台面。
步骤H，圆形电极、环形电极和欧姆接触的形成。
采用真空电子束蒸发的方式，在经上述步骤处理后的样品表面依次蒸发Ti/Al/Ni/Au多层金属，其厚度分别为35nm/125nm/55nm/165nm；
采用金属剥离技术，形成圆形电极和环形电极。再在950℃温度的氩气气氛中，进行50秒钟的快速热退火处理，形成GaN欧姆接触。
步骤I，形成通孔和耿式二极管的阴极
首先，利用光刻技术，在6H-SiC导通型衬底的背面形成4个直径10um的通孔掩模图形；
接着，采用反应离子RIE刻蚀技术，用BCl3/Cl2气体对SiC衬底进行刻蚀，一直刻蚀至环形电极表面，形成通孔14；
接着，采用真空电子束蒸发的方式，在6H-SiC导通型衬底的背面依次蒸发厚度为35nm的Ti、125nm的Al、55nm的Ni以及200nm的Au；
接着，采用金属剥离技术，形成衬底电极，
最后，向通孔14中注入金属，将衬底电极与环形电极相连，构成GaN耿氏二极管的阴极。
步骤J，外延生长SiN钝化层。
采用PECVD的方式，同时通入的硅烷和氮气，在压力为60Torr、温度为1100℃的条件下，在经过上述步骤处理后的样品上外延生长厚度为400nm的SiN钝化层。
步骤K，形成耿式二极管阳极。
采用RIE刻蚀的方法，用CF4气体对SiN钝化层进行刻蚀，一直刻蚀至圆形电极表面形成开孔13，露出二极管的阳极，完成器件的制作，最终形成的耿氏二极管管芯剖面如图1所示。
基于notch结构的GaN耿氏二极管及制作方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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