具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管及其制备方法，包括第一金属层、绝缘层、第二金属层和半导体层，第一金属层被配置为下电极，并具有正面和反面；绝缘层被配置为成型于第一金属层正面上，同时第一金属层正面的部分区域未被所述绝缘层覆盖、以形成为半导体沟道成型区域；第二金属层被配置为上电极，其成型于绝缘层背向第一金属层的正面上，同时第二金属层完全覆盖住绝缘层的正面；半导体层被配置为成型于半导体沟道成型区域与第二金属层朝向所述半导体沟道成型区域的一侧壁之间。该非对称MSM隧道结二极管具有超高的整流比、及宽温度工作范围等优点，且其制备方法简单、成本低，易于实施，安全、环保。环保。环保。

【技术实现步骤摘要】
具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及二极管
，尤其涉及一种具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]高频整流二极管对于太阳能收集、太赫兹混合器和红外探测器等应用至关重要。纳米级MIM整流二极管(MIM为“金属
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绝缘体
‑
金属”的缩写，属于业内通用名称简写)凭借其超快的量子电子输运机制和典型的飞秒隧穿时间(～10
‑
15
s)，在高频区得到了广泛研究。
[0003]MIM整流二极管在DC直流电下的性能被认为是其高频性能的一个重要指标，主要表现在电流不对称、非线性，电流密度和导通电压等方面。为了获得性能优异的MIM整流二极管，目前国内外的诸多科研机构主要集中对器件的金属电极和绝缘层的选择和组合上进行研发改进。
[0004]然而，通过综合研究绝缘层厚度和两电极功函数差绝对值对MIM整流二极管整流性能的影响，在绝缘材料的选择上，由于制造能力和其它兼容性的限制，目前所考虑的材料局限于TiO2、Z本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管，其特征在于：包括：第一金属层(2)，被配置为下电极，其具有正面和与所述正面呈相对布置的反面；绝缘层(3)，被配置为成型于所述第一金属层(2)正面上，同时所述第一金属层(2)正面的部分区域未被所述绝缘层(3)覆盖、以形成为半导体沟道成型区域；第二金属层(4)，被配置为上电极，其成型于所述绝缘层(3)背向所述第一金属层(2)的正面上，同时所述第二金属层(4)完全覆盖住所述绝缘层(3)的正面；以及，半导体层(5)，被配置为成型于所述半导体沟道成型区域与所述第二金属层(4)朝向所述半导体沟道成型区域的一侧壁之间。2.根据权利要求1所述的具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管，其特征在于：所述半导体层(5)覆盖于所述半导体沟道成型区域、所述绝缘层(3)朝向所述半导体沟道成型区域的一侧壁、所述第二金属层(4)朝向所述半导体沟道成型区域的一侧壁、以及所述第二金属层(4)背向所述绝缘层(3)的正面上。3.根据权利要求1所述的具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管，其特征在于：还设有绝缘衬底层(1)，所述第一金属层(2)成型于所述绝缘衬底层(1)上，且所述第一金属层(2)背向所述绝缘衬底层(1)的一面即为所述第一金属层(2)的正面。4.根据权利要求1所述的具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管，其特征在于：所述第一金属层(2)和所述第二金属层(4)的材料各分别选自金属电极材料、金属氮化物电极材料和氧化物电极材料中的一种；其中，所述金属电极材料选自金、银、铜、铝、钴、铬、铪、铟、铱、镁、锰、钼、镍、铅、钯、铂、铑、钽、钛、钨、锌和钆中的至少一种；所述金属氮化物电极材料选自氮化钛、氮化钽、氮化镍、氮化铬、氮化锂锰、氮化锂钴、氮化钒和氮化铌中的至少一种；所述氧化物电极材料选自铟锡氧化物。5.根据权利要求1所述的具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管，其特征在于：所述绝缘层(3)的材料选自有机绝缘材料或者无机绝缘材料，其中，所述有机绝缘材料选自聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚偏氟乙烯中的一种；所述无机绝缘材料选自氧化铝、二氧化硅和氧化铪中的一种。6.根据权利要求1所述的具有高整流比的非对称MSM隧道结二极管，其特征在于：所述半导体层(5)的材料选自无机半导体材料、有机半导体材料和二维半导体材料中的一种；其中，所述无机半导体材料选自硅、锗、硅锗、锑化铝、锑化镓、锑化铟、砷化镓、砷化铟、铟镓砷、氮化镓、磷化铟、硒化镉、碲化镉、硫化镉、硒化锌、碲化锌、硫化锌、氧化锌、氧化钛、硫化铅和碲化铅中的一种；所述有机半导体材料选自并五苯、酞菁铜、以及6,13
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双(三异丙基硅基乙炔基)并五苯中的一种；所述二维半导体材料选自二硫化钼、二硒化钨、二...

【专利技术属性】
技术研发人员：田博博，冯光迪，郝胜兰，朱秋香，段纯刚，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：