一种肖特基二极管制造技术

本发明专利技术涉及一种新型的肖特基二极管，属于半导体器件制造技术领域。本发明专利技术提供的肖特基二极管包括：衬底、银电极层和单根超长ＺｎＯ纳米杆单晶材料。其中，银电极层设置在衬底上，超长ＺｎＯ杆状单晶材料粘结在银电极层上，电极层相互之间隔离存有间隙。本发明专利技术的制备方法是可以在宏观条件下手工完成，简单易行，重复性好，原料容易得到，制备成本低廉。采用的单根超长ＺｎＯ纳米杆单晶材料是一种具有独特形貌特征的ＺｎＯ宏观化结构材料，它的直径在纳米量级，而长度在毫米量级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的肖特基二极管，属于半导体器件制造
技术背景肖特基二极管是利用金属与半导体之间的接触势垒进行工作的一种多数载 流子器件，它具有开关速度快，反向恢复时间短的特点。随着纳米技术的发展， 部分纳米单晶材料也开始应用于制备肖特基二极管。目前国际上已有单根纳米 线、纳米带应用于肖特基二极管的相关报道(ZnO Nanobelt/Nanowire Schottky Diodes Formed by Dielectrophoresis Alignment across Au Electrodes, 《Nano Letters》，2006， Vol. 6， No. 2， 263-266; Rectifying Behavior of Electrically Aligned ZnONanorods，《Nano Letters》，2003， Vol. 3, No. 8， 1097-1101)。但上述这 些肖特基二极管在制造中将纳米线连接在金属电极两端的主要方法是采用原子 力显微镜(AFM)或是介电泳的方式，这些制备方法操作复杂，不适合大量生 产。而且由于受到金属电极不平整的限制使得应用的ZnO纳米结构单晶材料的 直径往往小于200nm，长度在几个微米之间。针对这一情况，本专利技术采用导电银 浆粘结ZnO材料，克服了因金属电极表面不平而与半导体材料接触电阻过大的 缺陷。同时制备的肖特基二极管，首次应用超长ZnO单晶杆，因此操作方面， 工艺流程简单。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种操作简单，成本低廉的新型肖特基二极管。本专利技术提供的肖特基二极管包括衬底、银电极层和单根超长ZnO纳米杆 单晶材料。其中，银电极层设置在衬底上，超长ZnO杆状单晶材料粘结在银电极层上，电极层相互之间隔离存有间隙。本专利技术提供的肖特基二极管的衬底，其表面具有高绝缘性，可以是玻璃、也 可以是石英片或者硅片；当使用硅片做衬底时，硅片表面要氧化一层Si02作为 绝缘层。本专利技术提供的肖特基二极管的银电极层，是通过丝网印刷工艺将银浆在绝缘 衬底上印出电极图案，电极的厚度为0.1 0.5mm，电极间距为0.4mm。所述的单根超长ZnO纳米杆单晶材料为通过热蒸发法大规模生产的ZnO单 晶材料，为直径为500 1000nm的六方杆状结构，长度为0.5 2mm。其制备方法为第一步，将质量比为3:1:3 10:1:10的ZnO粉末、CuO粉末和石墨粉末，加 入乙醇，超声混合后烘干至粉末状；第二步，将水平管式生长炉加热到870°C 950°C;然后以1.0 2.0L/min的 流量充入N2;第三步，将第一步配好的原料放到石英舟上，然后把石英舟放到水平管式炉 的中部；在石英舟的下端的lcm 5cm处放置衬底收集生成物；第四步，衬底随水平管式生长炉自然降温至室温，打开水平管式生长炉，取 出衬底，得到生长在石英舟和衬底上杆状结构的ZnO单晶材料。本专利技术的优点-1、 本专利技术的制备方法是可以在宏观条件下手工完成，无需借助微纳米观测 和操作仪器，所应用银桨为商业用导电银浆，n型半导体为是可以大规模生长的 的ZnO单晶材料，简单易行，重复性好，原料容易得到，制备成本低廉。2、 本专利技术中所采用的单根超长ZnO纳米杆单晶材料是一种具有独特形貌特 征的ZnO宏观化结构材料，它的直径在纳米量级，而长度在毫米量级。附图说明图1是本专利技术结构示意图 图2是本专利技术的整流特性曲线具体实施方式现结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。所有的实施例完全按照 上述的新型的肖特基二极管及其制备方法具体操作步骤进行操作，为使行文简 洁，下列的每个实施例仅罗列关键的技术参数。实施例1:第一步中，清洗绝缘衬底玻璃片，并晾干；第二步中，通过丝网印刷工艺将 银浆在玻璃片衬底上印出电极图案；第三步中，将一簇超长的ZnO纳米杆放入 少量去离子水中超声5min;第四步中，将少量去离子水溶液滴到银浆电极上； 第五步中，在低倍显微镜下观测，确保只有单根ZnO纳米杆连接银浆两极；第 六步中，将该样品先放入125°C烘箱内15分钟，再加热到380°C保持20分钟， 使导电银浆凝结，单根ZnO纳米杆两端分别牢牢连接两银电极；第六步中，取 出样品将两银电极连入直流低压电路进行测试。实施例2:第一步中，清洗绝缘衬底石英片，并晾干；第二步中，通过丝网印刷工艺将 银浆在玻璃片衬底上印出电极图案；第三步中，将一簇超长的ZnO纳米杆放入 少量去离子水中超声5min;第四步中，将少量去离子水溶液滴到银浆电极上； 第五步中，在低倍显微镜下观测，确保只有单根ZnO纳米杆连接银浆两极；第 六步中，将该样品先放入125°C烘箱内15分钟，再加热到380°C保持20分钟， 使导电银浆凝结，单根ZnO纳米杆两端分别牢牢连接两银电极；第六步中，取 出样品将两银电极连入直流低压电路进行测试。实施例3:第一步中，将单晶硅片清洗干净后放入热氧化炉，通入纯度为99.99%的氧 气于1100。C下在其表面生成一层SiO2绝缘层；第二步中，通过丝网印刷工艺将 银浆在玻璃片衬底上印出电极图案；第三步中，将一簇超长的ZnO纳米杆放入 少量去离子水中超声5min;第四步中，将少量去离子水溶液滴到银浆电极上； 第五步中，在低倍显微镜下观测，确保只有单根ZnO纳米杆连接银浆两极；第 六步中，将该样品先放入125°C烘箱内15分钟，再加热到380°C保持20分钟， 使导电银浆凝结，单根ZnO纳米杆两端分别牢牢连接两银电极；第六步中，取 出样品将两银电极连入直流低压电路进行测试。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肖特基二极管，包括：衬底（１）、银电极层（２）和单晶材料（３）其特征在于其中单晶材料（３）直径为５００～１０００ｎｍ，长度为０．５～２ｍｍ，两端分别用导电银浆粘在银电极层（２）上；银电极层（２）是通过丝网印刷工艺将银浆印刷在绝缘衬底（１）上，厚度为０．１～０．５ｍｍ，电极间距为０．４ｍｍ。

【技术特征摘要】
1.一种肖特基二极管，包括衬底(1)、银电极层(2)和单晶材料(3)其特征在于其中单晶材料(3)直径为500～1000nm，长度为0.5～2mm，两端分别用导电银浆粘在银电极层(2)上；银电极层(2)是通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，郁可，王有平，雷玮，张磊兢，朱自强，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]