用于无线能量传输的肖特基二极管及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于无线能量传输的肖特基二极管及其制备工艺，包括如下步骤：选取衬底；在所述衬底的第一表面上制备N型Ge层；在所述N型Ge层上形成氮化硅层；刻蚀所述氮化硅层形成第一矩形槽；在所述N型Ge层和所述氮化硅层上形成第一金属层；刻蚀所述第一金属层仅保留所述第一矩形槽内的所述第一金属层形成第一金属电极；在所述衬底的第二表面形成第二金属电极。本发明专利技术的肖特基二极管采用氮化硅层致应变的Ge制备二极管的制备工艺，通过在外延Ge层上淀积一层氮化硅薄膜，对Ge层引入应力，从而实现能带结构的调制，采用应变后的Ge层能够提高肖特基二极管的电子迁移率。

【技术实现步骤摘要】
用于无线能量传输的肖特基二极管及其制备工艺
本专利技术属于无线充电
，具体涉及一种用于无线能量传输的肖特基二极管及其制备工艺。
技术介绍
无线能量传输是指能量从能量源传输到电负载的一个过程，这个过程摆脱了传统的有线传输通过自由空间传输实现。整流电路是无线传输系统中接收端整流天线的一个重要组成部分，同时也是决定了整流天线整流效率的最重要的一个因素，整流电路中最重要的组成部分为整流二极管，是决定整流效率的最重要因素。常用的整流二极管为肖特基二极管，因此，如何提高肖特基二极管的电子迁移率以提高整流效率已经成为该领域的重点研究问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于无线能量传输的肖特基二极管及其制备工艺。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：本专利技术实施例提供了一种用于无线能量传输的肖特基二极管的制备工艺，包括如下步骤：选取衬底；在所述衬底的第一表面上制备N型Ge层；在所述N型Ge层上形成氮化硅层；刻蚀所述氮化硅层形成第一矩形槽；在所述N型Ge层和所述氮化硅层上形成第一金属层；刻蚀所述第一金属层仅保留所述第一矩形槽内的所述第一金属层形成第一金属电极；在所述衬底的第二表面形成第二金属电极。在本专利技术的一个实施例中，所述衬底为N型单晶Ge。在本专利技术的一个实施例中，在所述衬底第一表面上制备N型Ge层包括：利用化学气相沉积工艺，在所述衬底上形成700～800nm厚，掺杂浓度为1.8×1014～2×1014cm-3的N型Ge外延层。在本专利技术的一个实施例中，在所述N型Ge层上形成氮化硅层包括：采用等离子化学气象沉积工艺，在第一温度、第一压强、第一功率下，淀积所述氮化硅层。在本专利技术的一个实施例中，所述第一温度为340℃～360℃，所述第一压强为500mTorr，所述第一功率为150W的低频功率。在本专利技术的一个实施例中，在所述衬底第一表面上制备N型Ge层之后还包括：使用稀氢氟酸和去离子水循环清洗所述N型Ge层。在本专利技术的一个实施例中，在所述N型Ge层和所述氮化硅层上形成第一金属层包括：在所述N型Ge层和所述氮化硅层表面利用电子束蒸发淀积10～20nm厚的钨层作为所述第一金属层，所述第一金属层与所述N型Ge层形成肖特基接触。在本专利技术的一个实施例中，刻蚀所述第一金属层形成第一金属电极包括：刻蚀所述氮化硅层表面的所述第一金属层，仅保留所述第一矩形槽中部的所述第一金属层形成所述第一金属电极。在本专利技术的一个实施例中，所述第二金属电极为铝电极。本专利技术的另一个实施例提供了一种用于无线能量传输的肖特基二极管，所述用于无线能量传输的肖特基二极管由上述任一实施例所述的制备工艺制备形成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术的肖特基二极管采用氮化硅层致应变的Ge制备二极管的制备工艺，通过在外延Ge层上淀积一层氮化硅薄膜，对Ge层引入应力，从而实现能带结构的调制，采用应变后的Ge层能够提高肖特基二极管的电子迁移率；且工艺简单，制作的应变Ge因晶格失配导致的缺陷很少，材料质量高，从而器件的性能好。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种用于无线能量传输的肖特基二极管的制备工艺的流程示意图；图2a～2h为本专利技术实施例提供的另一种用于无线能量传输的肖特基二极管的工艺示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种用于无线能量传输的肖特基二极管的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种用于无线能量传输的肖特基二极管的制备工艺的流程示意图。该制备工艺包括如下步骤：步骤a、选取衬底；步骤b、在所述衬底第一表面上制备N型Ge层；步骤c、在所述N型Ge层上形成氮化硅层；步骤d、刻蚀所述氮化硅层形成第一矩形槽；步骤e、在所述N型Ge层和所述氮化硅层上形成第一金属层；步骤f、刻蚀所述第一金属层仅保留所述第一矩形槽内的所述第一金属层形成第一金属电极；步骤g、在所述衬底第二表面形成第二金属电极。本专利技术的肖特基二极管采用氮化硅层致应变的Ge制备二极管的制备工艺，通过在外延Ge层上淀积一层氮化硅薄膜，对Ge层引入应力，从而实现能带结构的调制，采用应变后的Ge层能够提高肖特基二极管的电子迁移率；且工艺简单，制作的应变Ge因晶格失配导致的缺陷很少，材料质量高，从而器件的性能好。实施例二请再次参见图1并参考图2，图2a～2h为本专利技术实施例提供的一种用于无线能量传输的肖特基二极管的工艺示意图。本实施例在上述实施例的基础上，重点对该制备工艺进行详细描述。具体地，该工艺还包括：S01、选取衬底；其中，步骤S01中所述衬底为N型单晶Ge。需要说明的是，在Ge衬底上继续生长Ge层比在Si上外延生长Ge层得到的Ge层质量更好，器件性能也更好。S02、在所述衬底第一表面上制备N型Ge层，包括：S021、利用化学气相沉积工艺，在所述衬底上形成700～800nm厚，掺杂浓度为1.8×1014～2×1014cm-3的N型Ge外延层。需要说明的是，N型Ge外延层的厚度如果低于700nm制作的肖特基二极管器件如果应用于无线充电和无线传输系统极易发生击穿，同时为了器件整体性能和体积考虑N型Ge外延层的厚度也不易太厚，因为，为了降低器件的厚度，且制作的肖特基二极管用于无线充电后的器件性能考虑，将N型Ge外延层的厚度设置为700～800nm。其中，步骤S02还包括：S022、使用稀氢氟酸和去离子水循环清洗所述N型Ge层。S03、在所述N型Ge层上形成氮化硅层；包括:采用等离子化学气象沉积工艺，在第一温度、第一压强、第一功率下，淀积所述氮化硅层；需要说明的是，本专利技术实施例通过在N型Ge层淀积氮化硅层产生压应力从而使N型Ge层内产生压应力，N型Ge层内通过施加压应力引起能带结构的调制，反映在能带图上就是导带底的曲率发生改变，即改变了导带电子的有效质量，引起各散射机制中散射概率的改变，进而提高了N型Ge层内的电子迁移率。进一步地，将Ge层中引入应力的方式还有通过掺杂和热失配等，与通过掺杂和热失配等引入应变的方式相比而言，氮化硅层致Ge层应变的工艺更加简单，且不会因为晶格失配产生大量缺陷，故而能够得到质量更好的压应变Ge层，因此可以提高制备的肖特基二极管器件的性能。其中，第一功率为低频功率，该步骤是利用低频功率源引入高能粒子轰击，导致原子/离子结合或重新分布，即使得氮化硅层变得具有压缩性，发生伸张/膨胀，从而氮化硅层使N型Ge层中产生本征压应力。具体地，其他工艺条件不变的情况下，反应温度越高，形成氮化硅薄膜压应力越大，且呈一定的线性关系。在其他工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无线能量传输的肖特基二极管的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n选取衬底；/n在所述衬底的第一表面上制备N型Ge层；/n在所述N型Ge层上形成氮化硅层；/n刻蚀所述氮化硅层形成第一矩形槽；/n在所述N型Ge层和所述氮化硅层上形成第一金属层；/n刻蚀所述第一金属层仅保留所述第一矩形槽内的所述第一金属层形成第一金属电极；/n在所述衬底的第二表面形成第二金属电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无线能量传输的肖特基二极管的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
选取衬底；
在所述衬底的第一表面上制备N型Ge层；
在所述N型Ge层上形成氮化硅层；
刻蚀所述氮化硅层形成第一矩形槽；
在所述N型Ge层和所述氮化硅层上形成第一金属层；
刻蚀所述第一金属层仅保留所述第一矩形槽内的所述第一金属层形成第一金属电极；
在所述衬底的第二表面形成第二金属电极。


2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述衬底为N型单晶Ge。


3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，在所述衬底第一表面上制备N型Ge层包括：
利用化学气相沉积工艺，在所述衬底上形成700～800nm厚，掺杂浓度为1.8×1014～2×1014cm-3的N型Ge外延层。


4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，在所述N型Ge层上形成氮化硅层包括：
采用等离子化学气象沉积工艺，在第一温度、第一压强、第一功率下，淀积所述氮化硅层。


5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奕晨，李薇，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61