[發明專利]基于P型ZnSe/N型Si核殼納米線異質結的存儲器的制備方法

有效

• 申請號: 201310264671.4
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103390590A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 王莉;宋紅偉;盧敏;馬旭;趙興志;王祥安
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及存儲器，更確切的說是涉及納米線異質結存儲器。

背景技術

存儲器是用來存放各種程序和數據的記憶設備，其采用記憶元件來存儲信息，在現代社會的信息保存以及傳遞中具有重要的作用。記憶元件為呈現多種穩定狀態的物理器件。在數據存儲中，不同的穩定狀態對應不同的數碼來表示數據。納米存儲器采用納米材料作為基礎，構筑納米器件，具有低成本、易集成以及低功耗等特點。但現有納米存儲器存在材料選擇面窄，開關比小，及存儲時間短的問題。其中II-VI族和Si的pn異質結器件具有優異的存儲特性，但目前尚無關于相關異質結納米存儲器的報道。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種開關比大、存儲時間長、重復性好的納米存儲器。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明基于P型ZnSe/N型Si核殼納米線異質結的存儲器的制備方法的特點是是按如下步驟進行：

a、合成P型ZnSe/N型Si核殼納米線，所述P型ZnSe/N型Si核殼納米線是在P型ZnSe納米線核的外表面包裹有N型Si殼層；

b、在硅片上制備絕緣層，將P型ZnSe/N型Si核殼納米線分散在所述絕緣層上；

c、通過紫外光刻與電子束鍍膜在分散有P型ZnSe/N型Si核殼納米線的絕緣層上制備一N型Si電極對，所述N型Si電極對通過P型ZnSe/N型Si核殼納米線連通且所述N型Si電極對與所述N型Si殼層為歐姆接觸；

d、通過紫外光刻與RIE刻蝕將所述N型Si電極對之間的N型Si殼層刻蝕至露出P型ZnSe納米線核；

e、通過紫外光刻與電子束鍍膜在刻蝕后露出的P型ZnSe納米線核上制備P型ZnSe電極，所述P型ZnSe電極位于所述N型Si電極對之間且與所述P型ZnSe納米線核交叉呈歐姆接觸，得到基于P型ZnSe/N型Si核殼納米線異質結的存儲器，所述P型ZnSe電極不與所述N型Si電極對接觸。

本發明基于P型ZnSe/N型Si核殼納米線異質結的存儲器的制備方法的特點也在于：所述絕緣層是以SiO₂、Al₂O₃、Si₃N₄、HfO₂為材質，所述絕緣層的厚度不小于100nm。

所述N型Si電極對為Ti/Ag復合電極或Al電極。

所述P型ZnSe電極為Cu/Au復合電極或Au電極。

所述P型ZnSe納米線核的摻雜元素為N、P、Ag、Bi、As或Sb，摻雜濃度為1%-50%原子百分含量。

所述N型Si殼的摻雜元素為N或P，摻雜濃度為1%-50%原子百分含量。

所述RIE刻蝕的條件為：功率為50W、氣壓為3Pa，刻蝕氣體為流量為23sccm的四氟化碳，刻蝕時間為10分鐘。

所述P型ZnSe/N型Si核殼納米線是按如下步驟合成：

a、通過熱蒸發的方法在管式爐中合成P型ZnSe納米線：

取質量純度不低于99.9%的ZnSe粉末0.25g作為原材料，取純度不低于99.9%的Ag₂S粉末0.05g作為摻雜源，或取純度不低于99.9%的鉍粉0.05g作為摻雜源，或取純度不低于99%的銻粉作為摻雜源，或取純度不低于99%的砷粉作為摻雜源，將原材料和摻雜源充分研磨后放入氧化鋁瓷舟，以蒸鍍有5-10nm金的硅片作為襯底，將氧化鋁瓷舟和襯底放入石英管中并將石英管轉移在管式爐的反應腔中，所述管式爐以溫度為1040℃和氣壓為120托的反應條件保持兩個小時結束反應，在保持階段以100sccm的流量持續通入氬氣與氫氣體積比為95：5的氬氫混合氣，待反應腔的溫度自然冷卻到室溫時取出樣品，硅片襯底上沉積的一層黃褐色絨狀產物即為制備所得的P型ZnSe納米線；