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本发明公开了一种复合阳极结构金刚石肖特基二极管及其制备方法，该肖特基二极管包括欧姆电极、100晶向p型重掺杂单晶金刚石衬底、非故意掺杂金刚石层、磷掺杂金刚石层、高导电层、肖特基电极；非故意掺杂金刚石层被刻蚀成斜坡结构，磷掺杂金刚石层设置于刻蚀区域，高导电层设置于磷掺杂金刚石表面，实现高导电层和非故意掺杂金刚石层表面交替排列，从而在阳极引入交替的低势垒肖特基结和高势垒pn结，由于pn结与肖特基结的势垒高度不同，正向导通时，由低势垒肖特基结主导，导通电阻低；反向关断时，由高势垒pn结主导，反向击穿电压高。该制备方法引入两次自对准：未掩膜区域刻蚀与磷掺杂金刚石层生长和肖特基电极自掩膜刻蚀隔离，降低工艺复杂性。