[發明專利]CMOS工藝兼容柵控p-n結正向注入型硅發光器件及其制作方法

無效

• 申請號: 201010031358.2
• 申請日: 2010-01-14
• 公開（公告）號: CN101777568A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 郭維廉;牛萍娟;李曉云
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L21/8249
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種與CMOS工藝兼容柵控p-n結正向注入型硅發光器件，其特征在于，包括p硅襯 底(11)，在該襯底上制作有N阱(12)，在N阱中制作有發射極P⁺摻雜區(110) 和N阱電接觸N⁺摻雜區(13)；在N阱上表面生長有3-7nm厚度的超薄柵氧化層(18)， 在超薄柵氧化層(18)上設置有場氧化層(14)和多晶硅柵極(16)；所述的場氧化 層(14)位于發射極P⁺摻雜區(110)和N阱電接觸N⁺摻雜區(13)上面，在發射極 P⁺摻雜區(110)和N阱電接觸N⁺摻雜區(13)上面分別制作有陽極(19)和陰極(15)； 所述的多晶硅柵極(16)位于發射極P⁺摻雜區(110)和N阱電接觸N⁺摻雜區(13) 之間區域上部的超薄柵氧化層(18)上，其間開設有引線孔，并制作有柵電極(17)。

2.一種與CMOS工藝兼容柵控p-n結正向注入型硅發光器件的制作方法，采用CMOS 工藝，其特征在于，按下列步驟制作：

a)在N阱(12)中利用離子注入或擴散方法制造發射極P⁺摻雜區(110)和N阱電接 觸N⁺摻雜區(13)，兩個摻雜區的體濃度均在8×10¹⁸cm^-3以上，并同時制作MOSFET 的源、漏區；

b)在N阱上表面用熱氧化方法生長厚度3-7nm范圍的超薄柵氧化層(18)，并同時 制作MOSFET的柵氧化層；

c)在超薄柵氧化層(18)上淀積多晶硅柵極(16)，進行多晶硅摻雜，開出引線孔 并制作柵電極(17)；

d)在發射極P⁺摻雜區(110)和N阱電接觸N⁺摻雜區(13)上部的超薄柵氧化層(18) 和場氧化層(14)上開出引線孔后，制作陽極(19)和陰極(15)。

3.一種與CMOS工藝兼容柵控p-n結正向注入型硅發光器件，其特征在于，包括N硅 襯底(21)，在該襯底上制作有P阱(22)，在P阱中制造有發射極N⁺摻雜區(210) 和P阱電接觸P⁺摻雜區(23)；在P阱上表面生長有3-7nm厚度的超薄柵氧化層(28)， 在超薄柵氧化層(28)上設置有場氧化層(24)和多晶硅柵極(26)；所述場氧化層 (24)位于發射極N⁺摻雜區(210)和P阱電接觸P⁺摻雜區(23)上面，在發射極 N⁺摻雜區(210)和P阱電接觸P⁺摻雜區(23)上面分別制作有陽極(25)和陰極(29)； 所述的多晶硅柵極(26)位于發射極N⁺摻雜區(210)和P阱電接觸P⁺摻雜區(23) 之間區域上部的超薄柵氧化層(28)上，其間開設有引線孔，并制作有柵電極(27)。

4.一種與CMOS工藝兼容柵控p-n結正向注入型硅發光器件的制作方法，采用CMOS 工藝，其特征在于，按下列步驟制作：

a)在P阱(22)中利用離子注入或擴散方法制造發射極N⁺摻雜區(210)和P阱電接 觸P⁺摻雜區(23)，兩個摻雜區的體濃度均在8×10¹⁸cm^-3以上；

b)在P阱上表面用熱氧化方法生長厚度3-7Pm范圍的超薄柵氧化層(28)；

c)在超薄柵氧化層(28)上淀積多晶硅柵極(26)，并進行多晶硅摻雜，開出引線 孔并制作柵電極(27)；

d)在發射極N⁺摻雜區(210)和P阱電接觸P⁺摻雜區(23)上部的超薄柵氧化層(28) 和場氧化層(24)上開出引線孔后，制作陽極(25)和陰極(29)。