Brevet FR3043839A1 (20170519)
REVENDICATIONS1. Diode à hétérojonction (1), comprenant : -des première et deuxième couches semiconductrices en matériau III-N (15,\n<CLM>\1\tsuperposées pour former une couche de gaz d'électrons (16), la première couche semi-conductrice étant en GaN; -une anode (23) et une cathode (21), sélectivement connectées électriquement l'une à l'autre par l'intermédiaire de la couche de gaz d'électrons ; Caractérisée en ce qu'elle comprend en outre : -une troisième couche (14) semi-conductrice positionnée sous la couche de gaz d'électrons (16) ; -un premier élément semi-conducteur (19) à dopage de type P, en contact avec l'anode (23) et avec ladite troisième couche (14), et formant une séparation entre l'anode et ladite troisième couche ; -un deuxième élément semi-conducteur (31) à dopage de type N, en contact avec la cathode (21) et avec ladite troisième couche (14), et formant une séparation entre la cathode et ladite troisième couche, la troisième couche semi conductrice et les premier et deuxième éléments semi-conducteurs (19,\n<CLM>\1\tformant une diode PIN.\n<CLM>\1\tDiode à heterojonction (1), dans laquelle la concentration de dopants dans la troisième couche (14) est : -inférieure à la concentration de dopants dans le premier élément semi- conducteur (19) ; -inférieure à la concentration de dopants dans le deuxième élément semiconducteur (31).\n<CLM>\1\tDiode à hétérojonction (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ladite troisième couche (14) semi conductrice est en GaN avec un dopage N présentant une concentration au plus égale à 4*1 016cm-3.\n<CLM>\1\tDiode à heterojonction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite troisième couche (14) semi conductrice est en GaN avec un dopage N présentant une concentration au moins égale à 5*1 015cm-3.\n<CLM>\1\tDiode à heterojonction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit premier élément semi-conducteur (19) est en GaN dopé P, en AIGaN dopé P, ou en Polysilicium dopé P. ICG11017-DD16506VR FR Depot Texte.docx 3043839 18\n<CLM>\1\tDiode à heterojonction (1) selon la revendication 5, dans laquelle la concentration de dopants P dans ledit premier élément semi-conducteur (19) est comprise entre 5*1 017cm-3 et 1020cm-3. 5\n<CLM>\1\tDiode à heterojonction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit deuxième élément semi-conducteur (31) est en matériau GaN dopé N, en AIGaN dopé N, ou en Polysilicium dopé N.\n<CLM>\1\tDiode à heterojonction (1) selon la revendication 7, dans laquelle la 10 concentration de dopants N dans ledit deuxième élément semi-conducteur (31) est comprise entre 5*1 017cm-3 et 1019cm-3.\n<CLM>\1\tDiode à hétérojonction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle : 15 -ladite première couche (15) semi-conductrice est en contact avec la troisième couche semi-conductrice (14) ; -lesdites première et troisième couches semi-conductrices (15,\n<CLM>\1\tsont formées dans un même alliage III-N avec des dopages différents, la première couche semi-conductrice étant de type non intentionnellement dopé. 20\n<CLM>\1\tDiode à hétérojonction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite deuxième couche (17) est en AIGaN.\n<CLM>\1\tDiode à hétérojonction (1) selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, comportant une tranchée (35) traversant les première et deuxième couches semi-conductrices (15,\n<CLM>\1\tet dont le fond est délimité par ladite troisième couche semi-conductrice (14), ledit premier élément semiconducteur (19) étant en contact avec ladite troisième couche semiconductrice (14) dans le fond de ladite tranchée (35). 30\n<CLM>\1\tDiode à hétérojonction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'anode (23) présente une partie saillante (231) latéralement par rapport audit premier élément semi-conducteur (19) en direction de ladite cathode, ladite partie saillante (231) étant en contact avec 35 la deuxième couche (17) semi-conductrice.\n<CLM>\1\tDiode à hétérojonction (1) selon la revendication 12, dans laquelle la partie saillante (231) de l'anode (23) forme un contact Schottky avec ladite deuxième couche (17) semi-conductrice. 40\n<CLM>\1\tDiode à hétérojonction (1) selon la revendication 12, dans laquelle la partie saillante de l'anode (23) forme un contact ohmique ou Schottky (234) avec ICG11017-DD16506VR FR Depot Texte.docx 3043839 19 ladite deuxième couche (17) semi-conductrice, et présente un prolongement (235) au-delà du contact ohmique en direction de ladite cathode (21), un troisième élément semi-conducteur (191) dopé P étant positionné entre le contact ohmique (234) et la cathode (21), ce troisième élément semi- 5 conducteur (191) étant surplombé par ledit prolongement (235) de l'anode et étant en contact avec la deuxième couche semi-conductrice (17).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une diode à heterojonction (1), comprenant les étapes de : 10 -fourniture de première et deuxième couches semiconductrices en matériau III-N (15,\n<CLM>\1\tsuperposées pour former une couche de gaz d'électrons (16), la première couche semi-conductrice (15) étant en GaN, d'une troisième couche (14) semi-conductrice positionnée sous la couche de gaz d'électrons (16) , 15 -formation d'un premier élément semi-conducteur (19) à dopage de type P, en contact avec ladite troisième couche (14) ; -formation d'un deuxième élément semi-conducteur (31) à dopage de type N, en contact avec ladite troisième couche (14), la troisième couche semi conductrice et les premier et deuxième éléments semi-conducteurs (19,\n<CLM>\1\t20 formant une diode PIN ; -formation d'une anode (23) sur le premier élément semi-conducteur (19), de façon à être séparée de ladite troisième couche (14) ; -formation d'une cathode (21) sur ledit deuxième élément semi-conducteur (31), de façon à être séparée de ladite troisième couche (14). 25 ICG11017-DD16506VR FR Depot Texte.docx