一种半导体光电器件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体光电器件的制备方法，包括以下步骤：1)、选择一种衬底；2)、用外延、结晶、溅射、蒸镀、旋涂、粘结、焊接、键合、化学腐蚀或刻蚀的方法在衬底上制得半导体同质结或异质结；3)、在半导体同质结或异质结的顶端或底端生成有电极，使衬底、半导体同质结或异质结与电极构成整个半导体器件。本发明专利技术可以提供多种带宽的半导体节，可以覆盖较宽的工作光谱范围，而且制备于不同的有特殊结构的衬底之上，把平面膜结构和纳米线的制备长处、工作特性上的优势结合在一起，以实现功能更广泛的半导体光电器件结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于半导体器件制备领域。
技术介绍
由于半导体材料制备技术的突破，特别是随着纳米尺寸的半导体晶体外延制备技术的突破，半导体材料的质量、性能都有了重大突破，使得其在光电器件方面的应用越来越多。太阳能方面的专利如申请号为200780048752的活性区域带有具有能量阱的纳米结构的太阳能电池、桑迪奥德公司的詹姆斯.C.金等于2007年申请，涉及的是一种用于具有渐变能量阱的太阳能电池的方法及设备。所述太阳能电池的活性区域包含纳米结构。所述纳米结构由包含III- V化合物半导体及改变所述III- V化合物半导体的带隙的元素的材料形成。不过这个专利主要是活性区域本身的结构是纳米的，没有涉及整个器件结构是否为同质结、异质结纳米结构，也没有提及对衬底要求。另一项专利北京理工大学姜澜等2009年申请的专利申请号为2009100拟827的一种氮化镓太阳能同位素复合型微电池及其制作方法，是关于一种氮化镓太阳能同位素复合型微电池及其制作方法。本专利技术的制作方法首先在基底的一侧镀制一层光学增透膜，然后在基底另一侧利用金属有机物化学气象沉淀工艺，依次生长两个背靠背PN结，最后在P N结外侧固定同位素放射层。没有涉及整个器件结构是否为同质结、异质结纳米结构，也没有提及对衬底要求。还有专利如专利号为200510048197的一种高纯度氮化镓纳米线的制备方法和专利号为200510048111的一种无机化合物氮化镓纳米线的制取方法，由太原理工大学许并社等于2005年分别申请， 专利技术都是为一种高纯度氮化镓纳米线的制备生成方法，没有涉及整个器件结构是否为同质结、异质结纳米结构，也没有提及对衬底要求。专利号的200710173110的采用干法刻蚀制备氮化镓纳米线阵列的方法，涉及了一种利用干法刻蚀氮化镓纳米线阵列的方法，其特征在于采用了金属M纳米粒子点阵作为掩膜，而M纳米粒子点阵是通过阳极氧化铝来制作的。所制作的GaN纳米线阵列也适合于如LED或LD光电器件的制作。其专利的器件结构为纳米结构，但是也没有提及对衬底要求。而且没有异质结或者同质结的专利要求。专利号为20071006^78的单结铟镓氮太阳能电池结构及制作方法，是关于一种单结铟镓氮太阳能电池结构，其特征在于低温氮化镓成核层制作在衬底的上面，该成核层可增加衬底表面的成核密度；和一非有意掺杂氮化镓缓冲层，减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量；没有涉及整个器件结构是否为同质结、异质结纳米结构，也没有提及对衬底要求。专利号为 200780016946的GAN纳米线的脉冲式生长及在族III氮化物半导体衬底材料中的应用和器件，涉及GAN纳米线的脉冲式生长及在族III氮化物半导体衬底材料中的应用和器件。典型实施例提供包含高质量(也即无缺陷)的族III-N纳米线的半导体器件和一致的族III-N 纳米线阵列以及其可定标的制造过程，其中每个纳米线的位置、取向、截面特征、长度和结晶度可以精确地被控制。可以使用脉冲式生长模式来制造所公开的族III -N纳米线和/或纳米阵列。但是没有提及对衬底要求。而且没有异质结或者同质结的专利要求。中山大学任山等专利号的200610035749的多层结构纳米线阵列及其制备方法，所述的纳米线结构为金属/半导体或半导体/半导体相互交替排列的多层纳米线，没有提及衬底要求。中山大学杨国伟2007年申请的专利号为200710027353的一种异质p_n结纳米线阵列及其制备方法和应用，专利技术了一种在高温高压环境中利用脉冲激光沉积技术制备异质p-n结纳米线阵列及其制备方法，没有提及衬底要求。2002年陈兴的专利号为02118371的纳米线发光元件及显示装置，此专利技术将半导体材料制作成纳米单晶线或纳米单晶柱，将纳米线成长在透明导电基板(或镀有透明导电膜的玻璃基板)上并制作成P、N介面的结构，没有提及衬底要求。2008年北京师范大学的彭奎庆的专利号为200810088803的一种硅纳米线太阳能电池装置公开了在η型有机物半导体薄膜层和P型硅基底层之间含有P型纳米硅线阵列层的太阳能转换装置，没有提及衬底要求。武汉大学方国家2006申请的申请号为 CN200610124505. 4的一种η-硅纳米线/p-导电有机物异质pn结二极管及其制备方法，以及申请号为CN200610019782. 9的一种基于硅纳米线的异质pn结二极管及其制备方法，以及申请号为CN200610019781. 4 一种硅纳米线同质pn结二极管及其制备方法等专利，提及了在硅片制备具有硅纳米线的同质异质结，不过没有提及衬底要求。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺点，提供。本专利技术可以通过采取以下技术方案予以实现，包括以下步骤1)、选择一种衬底；2)、用外延、结晶、溅射、蒸镀、旋涂、粘结、焊接、键合、化学腐蚀或刻蚀的方法在衬底上制得半导体同质结或异质结；3)、在半导体同质结或异质结的顶端或底端生成有电极，使衬底、半导体同质结或异质结与电极构成整个半导体器件。在上述基础上，本专利技术所述衬底表面镀有导电层或电介质层。所述衬底采用单晶、多晶、非晶、多层薄膜或多层结结构，且每层薄膜或者结的厚度从0. 1纳米到100微米。所述衬底上具有半导体同质结或异质结结构，结的数量为1或多个。所述衬底是SiC、石墨、金刚石、蓝宝石、LiNoO2, CuInSe2, A1N、GaN, InN, GaInN, GaAlN,GaAlInN,AlInP,GaAlInP,GaInP,InP,GaP,GaNP,InNP,InAlAsN,AlP、GaAs、InGaAsN、 GaAsN, InAsN, InGaAs, InGaAsP, AlGaP, AlAs、CdSe、ZnS, MgO, ZnO, Si、Ge、BeSeTe, BeMgS, BeMgSeS, ZnTeSeS, MgTeSeS, MgSe 或 MgiTe 中的一种或几种。所述半导体同质结或异质结采用轴向结构或同轴结构，结的数量为1或多个。所述半导体同质结或异质结是渐变结或突变结。所述半导体同质结或异质结采用轴向结构或同轴结构的纳米线、纳米柱、纳米棒、 纳米管或管状阵列、棒状阵列，线状阵列，所述线状阵列之间的间距是1纳米 1厘米，线状阵列的长度是1纳米 10厘米，直径是1纳米 200厘米，纳米线中的结的厚度为0. 1纳米到100微米。所述半导体同质结或异质结之间存在有机填充物、电介质膜或金属膜，以起到绝缘、导电或者增加光吸收、光折射、光耦合的作用。所述半导体同质结或异质结是SiC、石墨、金刚石、蓝宝石、LiNoO2, CuInSe2, A1N、 GaN, InN, GaInN, GaAlN, GaAlInN, AlInP, GaAlInP, GaInP, InP, GaP、GaNP, InNP, InAlAsN, AlP,GaAs,InGaAsN, GaAsN, InAsN, InGaAs、InGaAsP、AlGaP、AlAs、CdSe、ZnS、MgO、ZnO、Si、 Ge, BeSeTe, BeMgS, BeMgSeS, ZnTeSeS, MgTeSeS, Mgk 或 MgTe 中的一种或几种。所述顶部电极为透明金属膜、透明半导体材料，或半导体材料和金属膜的多层结构中的一种。所述电极是金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，
申请(专利权)人：王浩，
类型：发明
国别省市：