- 文献综述（或调研报告）：
研究现状和难点：
基于GaN的器件是高压和高功率器件的理想选择，因为与Si和GaAs相比，GaN具有优异的物理特性。自 1993 年 Khan 等人首次报道 AlGaN/GaN 异质结功率器件以来，GaN 基功率器件受到了广泛的关注，众多研究机构和学者投入了大量精力和设备开展研究，取得了众多研究成果，提出了许多新结构。特别是采用 GaN基异质结结构的横向GaN基HEMT 器件的结构，也是一种横向GaN基功率器件，更是因其低导通电阻、高击穿电压等特性，成为了国内外研究和应用的热点、焦点。2000 年，张乃千等人将场板技术应用到了 GaN 器件领域中，场板的引入可以降低栅极靠近漏极一侧的电场峰，重新调整 GaN沟道内电场分布，一定程度上提高器件的耐压能力。同时场板还有助于改善器件自热效应，提高器件可靠性。除场板技术外，超结技术、表面电场降低技术、缓冲层掺 C 技术、背势垒技术、超晶格缓冲层等也已相继应用于横向GaN 基功率器件结构中，提高了横向 GaN基功率器件的性能[8]。为了实现低成本生产GaN基器件，许多研究小组一直在大面积硅衬底上开发AlGaN / GaN外延层[7]。13-14年，在200mm Si衬底上制造高性能AlGaN / GaN高电子迁移率晶体管和肖特基势垒二极管（SBD），用无Au的CMOS兼容工艺流程，这是低制造成本实现高效率的高功率器件的突破性认识[3]，[4]。
横向器件结构，如AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管仍然面临可靠性和集成挑战[1]。GaN垂直器件最近引起了越来越多的关注，因为他们具有维持高击穿电压（BV）的潜力同时不扩大芯片尺寸 [2] 。垂直电子器件不仅器件小，还具有高击穿电压，热性能好，集成灵活[5]。第一个GaN-on-Si垂直功率二极管的BV值为300V，特定导通电阻（Ron）为6-10mOmega;bull;cm2, 而断态漏电流低于GaN横向二极管中常见的漏电流[2]。在GaN垂直器件中，基于结的pin二极管由于其小的传导损耗，低反向漏电流和高击穿电压得到了广泛的研究[5]。我们今天主要讨论GaN SBD二极管。虽然传统上PN结二极管显示出低的噪音和在小信号应用中低的结电容,但GaN PN二极管具有大的导通电压，高的Von导致大的传导损耗。基于GaN肖特基势垒二极管（SBD）没有少数载流子存储问题并且在漂移层中具有更高的电子迁移率。因此，她们有望实现低Ron和Von，这将是高功率，高频开关应用的理想选择[12]。
迄今为止，关于垂直GaN肖特基势垒二极管的报道很少，其击穿电压也远远低于GaN PN结二极管。这是因为几个发展挑战，包括为高质量厚体GaN漂移层寻找适合的生长条件；精确的控制漂移层中的掺杂浓度；并通过肖特基接触抑制反向漏电流[13]。
器件结构：
基于GaN的SBD需要具有低的漏电流在断态，并在导通态有低的正向电压降，就能够获得所述二极管的最小静态功率损耗[8]。据报道，阳极区域中的部分或全部AlGaN势垒凹陷会增加正向电流并降低正向压降 [8]。此外，已经提出具有栅极欧姆阳极结构的AlGaN / GaN SBD实现低导通电压[11]。据报道，横向和垂直GaN基SBD中的场板和边缘终端的各种设计可以抑制OFF状态漏电流。
在[3]中，我们已经展示了采用无Au技术的栅极边缘终端（GET-SBD）的AlGaN / GaN SBD架构，并获得了显着的二极管泄漏减少和良好的导通状态特性。阳极沟槽中的嵌入式边缘终端能够减少阳极边缘处的电场峰值; 因此，在AlGaN / GaN SBD中获得了低漏电流[11]。因为肖特基势垒高度（SBH phi;B）是确定二极管特性的一个重要参数，高功函数的无金金属的选择对于阳极电极可以潜在的改善断态特性和优化AlGaN/ GAN SBD的性能[11]。
Figure 1，（a）AlGaN / GaN GET-SBD和两级FP的示意性横截面。（b）GET-SBD的布局设计。（c）GET-SBD中阳极区的横截面SEM图像。
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