[發(fā)明專利]基于CH3NH3PbI3材料的襯底反光增強(qiáng)N型異質(zhì)結(jié)HEMT及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106784320B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈仁需;劉銀濤;汪鈺成;龐體強(qiáng);張玉明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/00;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發(fā)明涉及一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)N型異質(zhì)結(jié)HEMT及其制備方法。該方法包括：選取藍(lán)寶石襯底；在襯底下表面形成反光層；在襯底上表面制作源漏電極；在襯底上表面形成電子傳輸層；在電子傳輸層表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收層；在光吸收層表面制作柵電極以最終形成N型異質(zhì)結(jié)HEMT。本發(fā)明采用由CH₃NH₃PbI₃向溝道提供大量的電子，在襯底下表面鍍銀形成反射增強(qiáng)型HEMT，具有遷移率高，開關(guān)速度快，光吸收以及光利用率增強(qiáng)，光生載流子增多，光電轉(zhuǎn)換效率大的優(yōu)點(diǎn)。另外，采用在光吸收層加入了PCBM材料形成了異質(zhì)結(jié)，能通過對孔洞和空位的填充改善光吸收層薄膜的質(zhì)量，從而產(chǎn)生更大的晶粒和更少的晶界，吸收更多的光產(chǎn)生光生載流子，增強(qiáng)器件性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)N型異質(zhì)結(jié)HEMT及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，半導(dǎo)體集成電路對社會發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)所起的作用越來越大。而其中市場對光電高速器件的需求與日俱增，并對器件的性能不斷提出更高更細(xì)致的要求。為尋求突破，不管從工藝，材料還是結(jié)構(gòu)等方面的研究一直未有間斷。近年來，隨著可見光無線通訊技術(shù)以及電路耦合技術(shù)的崛起，市場對可見光波段的光電高電子遷移率晶體管 (High Electron Mobility Transistor,簡稱HEMT)提出了新的要求。

有機(jī)/無機(jī)鈣鈦礦(CH₃NH₃PbI₃)的橫空出世，又給研究帶來了新的視角。有機(jī)/無機(jī)鈣鈦礦中的有機(jī)基團(tuán)和無機(jī)基團(tuán)的有序結(jié)合，得到了長程有序的晶體結(jié)構(gòu)，并兼具了有機(jī)和無機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)。無機(jī)組分的高遷移率賦予了雜化鈣鈦礦良好的電學(xué)特性；有機(jī)組分的自組裝和成膜特性，使得雜化鈣鈦礦薄膜的制備工藝簡單而且低成本，也能夠在室溫下進(jìn)行。雜化鈣鈦礦本身高的光吸收系數(shù)也是雜化鈣鈦礦能夠在光電材料中應(yīng)用的資本。

然后，當(dāng)前CH₃NH₃PbI₃材料并未很成熟地應(yīng)用于HMET器件中，而且如何進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率仍然是亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于 CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng)N型異質(zhì)結(jié)HEMT及其制備方法。

本發(fā)明的一個實(shí)施例提供了一種基于CH₃NH₃PbI₃材料的襯底反光增強(qiáng) N型異質(zhì)結(jié)HEMT的制備方法，包括：

選取藍(lán)寶石襯底；

在所述藍(lán)寶石襯底下表面形成反光層；

在所述藍(lán)寶石襯底上表面制作源漏電極；

在所述源漏電極以及未被所述源漏電極覆蓋的所述藍(lán)寶石襯底上表面形成電子傳輸層；

在所述電子傳輸層表面形成包括CH₃NH₃PbI₃材料的光吸收層；

在所述光吸收層表面制作柵電極以最終形成所述N型異質(zhì)結(jié)HEMT。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在所述藍(lán)寶石襯底下表面形成反光層，包括：