一种氮化水平异质p-n结结构器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮化水平异质p‑n结结构器件及其制备方法，属于半导体器件领域，所述氮化水平异质p‑n结结构器件包括：衬底、p型材料层、嵌入所述p型材料层内部的n型材料层、以及p型材料层和n型材料层上表面上的金属电极。其中，通过在p型材料层上覆盖有特定图案的掩膜层，实现n型材料层的选择性生长，生长结束后可获得水平方向的异质p‑n结结构。该发明专利技术工艺简单，有望扩展诸如氧化镓、氧化铟等氧化物半导体材料的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化水平异质p-n结结构器件及其制备方法
本专利技术属于半导体领域，特别涉及一种氮化水平异质p-n结结构器件及其制备方法。
技术介绍
随着半导体行业迅速发展，氧化物半导体p-n结成为了研究的热点。由于氧化物的本征缺陷及制备技术上的限制，稳定的高性能p型空穴导电材料显得稀缺。对多数的氧化物晶体来说，其n型半导体容易形成，通过Si、Sn等原子的掺杂已经实现了对于载流子浓度在一个较大范围内的调控。近期的研究中，p型氧化物材料已成为研究的热点，已初步实现了诸多高质量p型材料的制备。作为p型材料的重要应用之一，p-n结在电子器件领域占据了十分重要的位置，常见的p-n结制备方法有生长法、合金烧结法、离子注入法与扩散法等。生长法是指在生长单晶时，先在半导体中掺入施主型杂质，这样生长出来的部分晶体便是n型，然后再掺入受主型杂质，受主型杂质的浓度要远高于施主型杂质，这样生长出来的部分便是p型晶体。但生长法的缺陷有很多，例如工艺复杂、p-n结面不平整、掺杂控制困难等；合金法是指首先将一种导电类型杂质的合金熔化后渗入到另一种导电类型的半导体中，再通过再结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，包括：/n衬底；/n位于所述衬底上的p型材料层；/n嵌入所述p型材料层内部的n型材料层；/n位于所述p型材料层与n型材料层上表面的金属电极；/n其中，所述n型材料层的载流子浓度为1×10

【技术特征摘要】
1.一种氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底上的p型材料层；
嵌入所述p型材料层内部的n型材料层；
位于所述p型材料层与n型材料层上表面的金属电极；
其中，所述n型材料层的载流子浓度为1×1011～1×1020/cm3。


2.如权利要求1所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述p型材料层和所述n型材料层在水平方向上交替排布，所述p型材料与所述n型材料之间形成异质p-n结。


3.如权利要求1所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述p型材料层为p型氧化镓、p型氧化铟、p型氧化铝、p型氧化镓铝或p型氧化镓铟。如权利要求1所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述n型材料层为n型氮化镓、n型氮化铟、n型氮化铝、n型氮化镓铝或n型氮化镓铟。


4.如权利要求1所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述n型材料层为所述p型材料层热氮化形成。


5.如权利要求1所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、金刚石衬底、氮化铝衬底、氮化镓同质衬底，氮化硼衬底、氧化铝衬底、氧化镓同质衬底、氧化硼衬底、石墨烯衬底或铜镍柔性衬底。


6.如权利要求1所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述金属电极的厚度为10～200nm；电极材料为金、银、铝、钛、铬、镍、铂及其合金任一种。


7.如权利要求1所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述p型材料层的厚度为100nm～5000nm。


8.如权利要求1-7任一项所述的氮化水平异质p-n结结构器件，其特征在于，所述氮化水平异质p-n结结构器件用于制作自供电探测器、晶体二极管、晶体三极管或异质p-n结场效应管。

【专利技术属性】
技术研发人员：方志来，闫春辉，蒋卓汛，吴征远，田朋飞，张国旗，
申请(专利权)人：深圳第三代半导体研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44