一种垂直异质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垂直异质p‑n结结构器件及其制备方法，属于半导体领域，所述垂直异质p‑n结结构器件包括：衬底，第一n型材料层，位于所述第一n型材料层上方的p型材料层，位于所述p型材料层上方的第二n型材料层，分别位于所述第一n型材料层上方、所述p型材料层上方、所述第二n型材料层上方的金属电极；其中，所述p型材料层由所述第一n型材料层生长所得，所述第二n型材料层由所述p型材料层生长所得，生长结束后可获得垂直方向的异质p‑n结，所述的第一n型材料层、p型材料层、第二n型材料层的载流子浓度为1×10

【技术实现步骤摘要】
一种垂直异质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，特别涉及一种垂直异质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，再通过再结晶形成p本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直异质p-n结结构器件，其特征在于，包括：衬底，衬底上的第一n型材料层，位于部分所述第一n型材料层上方的p型材料层，位于部分所述p型材料层上方的第二n型材料层，分别位于所述第一n型材料层、p型材料层、第二n型材料层上的金属电极；其中，所述p型材料层的载流子浓度为1×10

【技术特征摘要】
1.一种垂直异质p-n结结构器件，其特征在于，包括：衬底，衬底上的第一n型材料层，位于部分所述第一n型材料层上方的p型材料层，位于部分所述p型材料层上方的第二n型材料层，分别位于所述第一n型材料层、p型材料层、第二n型材料层上的金属电极；其中，所述p型材料层的载流子浓度为1×1011～1×1020/cm3。


2.如权利要求1所述的垂直异质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、石墨烯衬底或铜镍衬底。


3.如权利要求1所述的垂直异质p-n结结构器件，其特征在于，所述第一、第二n型材料层为n型氮化镓层、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所述的垂直异质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。


5.如权利要求1所述的垂直异质p-n结结构器件，其特征在于，所述金属电极厚度为10～200nm；电极材料为金、银、铝、钛、铬、镍、铂及其合金任一种。


6.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述n型材料层厚度为100nm～8000nm。


7.如权利要求1-6任一项所述的垂直异质p-n结结构器件，其特征在于，所述第一n型材料层与所述p型材料之间、所述p型材料层与所述第二n型材料层之间、所述第一n型材料层与所述p型材料层与所述第二n型材料层之间都形成异质结。


8.如权利要求1-6任一所述的垂直异质p-n结结构器件，其特征在于，所述垂直异质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、光电探测器、或异质场效应晶体管。


9.一种如权利要求1-6任一所述的垂直异质p-n结结构器件的制备方法，其特征在于，该方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：方志来，蒋卓汛，闫春辉，吴征远，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