[發明專利]一種用于無線能量傳輸的肖特基二極管制備方法和結構

在審

• 申請號: 201811621071.8
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109698128A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 張超
• 申請（專利權）人: 西安科銳盛創新科技有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/02;H01L29/161;H01L29/872
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明涉及一種用于無線能量傳輸的肖特基二極管制備方法和結構，所述方法包括：制備硅襯底；在所述襯底上依次形成第一厚度的第一Ge層和第二厚度的第二Ge層；在所述第二Ge層上形成N型Sn層；利用激光工藝使所述第一Ge層、所述第二Ge層和所述N型Sn層形成晶化Ge_1?xSn_x層；在所述晶化Ge_1?xSn_x層表面形成第一電極和第二電極。應用本發明實施例，能夠提高肖特基二極管的電子遷移率，從而提升微波無線能量傳輸系統的最大轉換效率。

技術領域

本發明屬于無線能量傳輸技術領域，具體涉及一種用于無線能量傳輸的肖特基二極管制備方法和結構。

背景技術

無線能量傳輸技術，又稱無接觸能量傳輸技術。顧名思義，無線能量傳輸技術是以非接觸的無線方式實現電源與用電設備之間的能量傳輸。無線能量傳輸技術可以極大地提高設備供電的可靠性、便攜性和安全性，因此具有廣闊的應用前景。

無線能量傳輸技術的能量主要依靠電磁波或電磁場，因而微波無線能量傳輸系統是無線能量傳輸系統的一種重要形式。轉換效率是評價微波無線能量傳輸系統的關鍵指標，標志著微波能量轉換為直流能量的能力。因此，目前在微波無線能量傳輸領域，如何提升轉換效率是研究的重點和熱點。

微波無線能量傳輸系統整流電路內的整流二極管，即整流天線內的肖特基二極管，決定著最高轉換效率的大小。研究證實，如果能夠提高肖特基二極管的電子遷移率，會使肖特基二極管對高頻信號響應更加及時，更適合在高頻下工作，有利于提升最大轉換效率。

因此，如何提高肖特基二極管的電子遷移率，以提升微波無線能量傳輸系統的最大轉換效率，是一個亟待解決的問題。

發明內容

因此，為了提高肖特基二極管的電子遷移率，以提升微波無線能量傳輸系統的最大轉換效率，本發明提出一種用于無線能量傳輸的肖特基二極管制備方法和結構。

具體地，本發明一個實施例提出的一種用于無線能量傳輸的肖特基二極管制備方法，包括：

制備硅襯底；

在所述襯底上依次形成第一厚度的第一Ge層和第二厚度的第二Ge層；

在所述第二Ge層上形成N型Sn層；

利用激光工藝使所述第一Ge層、所述第二Ge層和所述N型Sn層形成晶化Ge_1-xSn_x層；

在所述晶化Ge_1-xSn_x層表面形成第一電極和第二電極。

在本發明的一個實施例中，所述在所述第二Ge層上形成N型Sn層，包括：

利用分子束外延方式，在所述第二Ge層上形成Sn層；

向所述Sn層注入磷離子，形成N型Sn層。

在本發明的一個實施例中，所述利用分子束外延方式，在所述第二Ge層上形成Sn層，包括：

利用分子束外延方式，在溫度為90～100℃及基準壓力為3×10^-10torr的生長環境下，確定純度為99.9999％的Sn作為Sn源，在所述第二Ge層上生長厚度為100～150nm的Sn層。

在本發明的一個實施例中，所述向所述Sn層注入磷離子，形成N型Sn層，包括：

在400～500℃溫度下，向所述Sn層注入P離子，形成摻雜濃度為1.8×10¹⁶～2×10¹⁶的N型Sn層，其中，所述P離子的注入時間為200s，注入能量為30keV。