一种半导体结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体结构，属于半导体技术领域。本实用新型专利技术结构从下到上依次包括衬底、底层二维半导体材料、P型二维半导体材料、N型二维半导体材料和介质层，介质层两端分别设有P型金属电极、N型金属电极，P型二维半导体材料的功函数比底层二维半导体材料小，N型二维半导体材料的功函数比底层二维半导体材料大；本实用新型专利技术通过堆叠不同功函数的二维半导体材料，实现P型二维半导体材料产生P型掺杂、N型二维半导体材料产生N型掺杂，形成PN结构。本实用新型专利技术中P型金属电极与P型二维半导体材料的相变部分一接触，N型金属电极与N型二维半导体材料的相变部分二接触，保证金属电极与二维半导体材料的欧姆接触电阻小。二维半导体材料的欧姆接触电阻小。二维半导体材料的欧姆接触电阻小。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构


[0001]本技术属于半导体
，具体涉及一种半导体结构。

技术介绍

[0002]随着半导体产业的发展，半导体器件的尺寸进一步缩小，但是传统的半导体材料，随着尺寸的缩小，性能也进一步降低，难以满足需求，进而制约半导体行业发展。采用二维半导体材料制成新型高性能功能器件，成为突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向；PN结是半导体器件中最基础的结构，如何研制出基于二维半导体材料的PN结构是需要着重解决的问题。

技术实现思路

[0003]有基于此，本技术提供了一种半导体结构，即提供一种基于二维半导体材料的PN结构。
[0004]本技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种半导体结构，从下到上依次包括衬底、底层二维半导体材料、P型二维半导体材料、N型二维半导体材料和介质层，底层二维半导体材料位于衬底上方，P型二维半导体材料和N型二维半导体材料位于底层二维半导体材料上方，介质层位于P型二维半导体材料和N型二维半导体材料上方，介质层两端分别设有P型金属电极、N型金属电极；P型金属电极与P型二维半导体材料的相变部分一接触，N型金属电极与N型二维半导体材料的相变部分二接触；所述P型二维半导体材料的功函数比底层二维半导体材料的功函数小，所述N型二维半导体材料的功函数比底层二维半导体材料的功函数大。
[0006]进一步的技术方案，所述相变部分一和相变部分二均通过辐照二维半导体材料形成。
[0007]本技术的有益效果为：本技术的半导体结构，从下到上依次包括衬底、底层二维半导体材料、P型二维半导体材料、N型二维半导体材料和介质层，介质层两端分别设有P型金属电极、N型金属电极；P型金属电极与P型二维半导体材料的相变部分一接触，N型金属电极与N型二维半导体材料的相变部分二接触；P型二维半导体材料的功函数比底层二维半导体材料的功函数小，N型二维半导体材料的功函数比底层二维半导体材料的功函数大。本技术通过堆叠不同功函数的二维半导体材料，实现P型二维半导体材料产生P型掺杂、N型二维半导体材料产生N型掺杂，形成PN结构。本技术同时保证金属电极与二维半导体材料的欧姆接触电阻小。
附图说明
[0008]图1为本技术所述半导体结构示意图；
[0009]图中：1-衬底，2-底层二维半导体材料，3-P型二维半导体材料，4-N型二维半导体材料，5-P型金属电极，6-N型金属电极，7-介质层，31-相变部分一，32-未相变部分一，41-相
变部分二，42-未相变部分二。
具体实施方式
[0010]下面结合附图以及具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。
[0011]如图1所示，一种半导体结构，包括衬底1、底层二维半导体材料2、P型二维半导体材料3、N型二维半导体材料4、P型金属电极5、N型金属电极6和介质层7，衬底1位于最底层，底层二维半导体材料2位于衬底1上方，P型二维半导体材料3和N型二维半导体材料4位于底层二维半导体材料2上方，介质层7位于P型二维半导体材料3和N型二维半导体材料4上方，介质层7两端内部分别设有P型金属电极5、N型金属电极6；P型金属电极5下方的P型二维半导体材料3通过辐照，半导体相转变为金属相，形成相变部分一31，未辐照部分作为未相变部分一32，P型金属电极5与相变部分一31接触，且欧姆接触电阻小；N型金属电极6下方的N型二维半导体材料4通过辐照，半导体相转变为金属相，形成相变部分二41，未辐照部分作为未相变部分二42，N型金属电极6与相变部分二41接触，且欧姆接触电阻小。
[0012]本技术一种半导体结构的制备过程为：
[0013](1)通过化学气相淀积(CVD)或原子层淀积(ALD)的方法，实现底层二维半导体材料2位于衬底1上方；
[0014](2)通过光刻法在底层二维半导体材料2上暴露需铺P型二维半导体区域后，通过气相沉积法在此区域形成一层P型二维半导体材料3；通过光刻法在底层二维半导体材料2上暴露需铺N型二维半导体区域后，通过气相沉积法在此区域形成一层N型二维半导体材料4；
[0015](3)通过气相沉积法在P型二维半导体材料3和N型二维半导体材料4上方形成一层介质层7；
[0016](4)在介质层7内部经过光刻和刻蚀形成沟槽，在沟槽中填充金属材料形成P型金属电极5和N型金属电极6。
[0017]P型二维半导体材料3的功函数比底层二维半导体材料2的功函数小，N型二维半导体材料4的功函数比底层二维半导体材料2的功函数大。
[0018]与传统硅材料相比，二维半导体材料具有高迁移率，响应速度快；且功函数大的二维半导体材料的费米能级高。
[0019]本技术一种半导体结构的原理为：P型二维半导体材料3垂直堆叠在底层二维半导体材料层2上方，且P型二维半导体材料3的功函数比底层二维半导体层材料2的功函数小，电子从费米能级较高的底层二维半导体材料2向费米能级较低的P型二维半导体材料3转移，从而P型二维半导体材料3产生P型掺杂、底层二维半导体材料2产生N型掺杂；N型二维半导体材料4垂直堆叠在底层二维半导体材料层2上方，且N型二维半导体材料4的功函数比底层二维半导体材料2的功函数大，电子从费米能级较高的N型二维半导体材料4向费米能级较低的底层二维半导体材料2转移，底层二维半导体材料2产生P型掺杂、N型二维半导体材料4产生N型掺杂。
[0020]所述实施例为本技术的优选的实施方式，但本技术并不限于上述实施方式，在不背离本技术的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见
的改进、替换或变型均属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，从下到上依次包括衬底(1)、底层二维半导体材料(2)、P型二维半导体材料(3)、N型二维半导体材料(4)和介质层(7)，底层二维半导体材料(2)位于衬底(1)上方，P型二维半导体材料(3)和N型二维半导体材料(4)位于底层二维半导体材料(2)上方，介质层(7)位于P型二维半导体材料(3)和N型二维半导体材料(4)上方，介质层(7)两端分别设有P型金属电极(5)、N型金属电极(6)；P...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泓江，赵德刚，
申请(专利权)人：北京蓝海创芯智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：