[發明專利]一種基于鐵電柵調控的肖特基二極管及其制備方法

有效

• 申請號: 201810981444.6
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109037355B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 廖敏;陳新;鄭帥至;彭強祥;尹路;周益春
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L21/329
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

1.一種底柵結構肖特基二極管，其特征在于，包括：由下至上依次層疊的襯底層、底電極層、鐵電薄膜層、第一介質層、肖特基二極管層和第二介質層，

所述肖特基二極管層包括：半導體層和金屬層，

所述半導體層與貫穿所述第二介質層的第一電極連接，

所述金屬層與貫穿所述第二介質層的所述第二電極連接。

2.根據權利要求1所述的底柵結構肖特基二極管，其中所述襯底層由硅、鍺及氮化鎵中的一種或多種材料組成。

3.根據權利要求1所述的二極管，其中所述底電極層的厚度為10-100納米。

4.根據權利要求1所述的底柵結構肖特基二極管，其中所述鐵電薄膜層的厚度為3-100納米。

5.根據權利要求1所述的底柵結構肖特基二極管，其中所述第一介質層的厚度為2-20納米。

6.根據權利要求1所述的底柵結構肖特基二極管，其中所述半導體層由二維材料β-Ga₂O₃和/或半導體相MoS₂組成。

7.根據權利要求1所述的底柵結構肖特基二極管，其中所述金屬層由二維材料石墨烯或金屬相MoS₂材料組成。

8.根據權利要求1所述的底柵結構肖特基二極管，其中所述第二介質層由的厚度為30-100納米。

9.一種底柵結構肖特基二極管的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上淀積底電極層；

在底電極上沉積鐵電薄膜形成鐵電薄膜層；

在鐵電薄膜層上淀積第一介質層；

將經過第一預處理的超薄半導體材料粘在第一介質層上形成半導體層；

將石墨烯或金屬相MoS₂材料經過第二預處理后移至半導體層上形成金屬層；

在金屬層上淀積形成第二介質層；

在第二介質層進行刻蝕形成金屬層和半導體層的引線孔，并通過熱蒸發工藝，形成金屬Ti/Au引線層；

在引線層通過刻蝕刻出引線層形成電極，得到底柵結構肖特基二極管。

10.根據權利要求9所述的底柵結構肖特基二極管的制備方法，其中所述第一預處理包括：

將超薄半導體材料放置在膠帶上，將膠帶反復對折約5-10次，得到帶有膠帶的超薄半導體材料；

將帶有膠帶的超薄半導體材料在第一介質層上，再緩緩撕下膠帶形成半導體層。