[發明專利]一種肖特基二極管

無效

• 申請號: 200710046545.6
• 申請日: 2007-09-27
• 公開（公告）號: CN101132026A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 張寧;郁可;王有平;雷瑋;張磊兢;朱自強
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/04;H01L29/06;H01L29/22;H01L29/41
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司
• 代理人: 程宗德

技術領域

本發明涉及一種新型的肖特基二極管，屬于半導體器件制造技術領域。

技術背景

肖特基二極管是利用金屬與半導體之間的接觸勢壘進行工作的一種多數載流子器件，它具有開關速度快，反向恢復時間短的特點。隨著納米技術的發展，部分納米單晶材料也開始應用于制備肖特基二極管。目前國際上已有單根納米線、納米帶應用于肖特基二極管的相關報道(ZnO?Nanobelt/Nanowire?SchottkyDiodes?Formed?by?Dielectrophoresis?Alignment?across?Au?Electrodes，《NanoLetters》，2006，Vol.6，No.2，263-266；Rectifying?Behavior?of?Electrically?AlignedZnO?Nanorods，《Nano?Letters》，2003，Vol.3，No.8，1097-1101)。但上述這些肖特基二極管在制造中將納米線連接在金屬電極兩端的主要方法是采用原子力顯微鏡(AFM)或是介電泳的方式，這些制備方法操作復雜，不適合大量生產。而且由于受到金屬電極不平整的限制使得應用的ZnO納米結構單晶材料的直徑往往小于200nm，長度在幾個微米之間。針對這一情況，本發明采用導電銀漿粘結ZnO材料，克服了因金屬電極表面不平而與半導體材料接觸電阻過大的缺陷。同時制備的肖特基二極管，首次應用超長ZnO單晶桿，因此操作方面，工藝流程簡單。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單，成本低廉的新型肖特基二極管。

本發明提供的肖特基二極管包括：襯底、銀電極層和單根超長ZnO納米桿單晶材料。其中，銀電極層設置在襯底上，超長ZnO桿狀單晶材料粘結在銀電極層上，電極層相互之間隔離存有間隙。

本發明提供的肖特基二極管的襯底，其表面具有高絕緣性，可以是玻璃、也可以是石英片或者硅片；當使用硅片做襯底時，硅片表面要氧化一層SiO₂作為絕緣層。

本發明提供的肖特基二極管的銀電極層，是通過絲網印刷工藝將銀漿在絕緣襯底上印出電極圖案，電極的厚度為0.1～0.5mm，電極間距為0.4mm。

所述的單根超長ZnO納米桿單晶材料為通過熱蒸發法大規模生產的ZnO單晶材料，為直徑為500～1000nm的六方桿狀結構，長度為0.5～2mm。其制備方法為：

第一步，將質量比為3∶1∶3～10∶1∶10的ZnO粉末、CuO粉末和石墨粉末，加入乙醇，超聲混合后烘干至粉末狀；

第二步，將水平管式生長爐加熱到870℃～950℃；然后以1.0～2.0L/min的流量充入N₂；

第三步，將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爐的中部；在石英舟的下端的1cm～5cm處放置襯底收集生成物；

第四步，襯底隨水平管式生長爐自然降溫至室溫，打開水平管式生長爐，取出襯底，得到生長在石英舟和襯底上桿狀結構的ZnO單晶材料。

本發明的優點：

1、本發明的制備方法是可以在宏觀條件下手工完成，無需借助微納米觀測和操作儀器，所應用銀漿為商業用導電銀漿，n型半導體為是可以大規模生長的的ZnO單晶材料，簡單易行，重復性好，原料容易得到，制備成本低廉。

2、本發明中所采用的單根超長ZnO納米桿單晶材料是一種具有獨特形貌特征的ZnO宏觀化結構材料，它的直徑在納米量級，而長度在毫米量級。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖

圖2是本發明的整流特性曲線

具體實施方式

現結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。所有的實施例完全按照上述的新型的肖特基二極管及其制備方法具體操作步驟進行操作，為使行文簡潔，下列的每個實施例僅羅列關鍵的技術參數。

實施例1：

第一步中，清洗絕緣襯底玻璃片，并晾干；第二步中，通過絲網印刷工藝將銀漿在玻璃片襯底上印出電極圖案；第三步中，將一簇超長的ZnO納米桿放入少量去離子水中超聲5min；第四步中，將少量去離子水溶液滴到銀漿電極上；第五步中，在低倍顯微鏡下觀測，確保只有單根ZnO納米桿連接銀漿兩極；第六步中，將該樣品先放入125℃烘箱內15分鐘，再加熱到380℃保持20分鐘，使導電銀漿凝結，單根ZnO納米桿兩端分別牢牢連接兩銀電極；第六步中，取出樣品將兩銀電極連入直流低壓電路進行測試。

實施例2：