[發明專利]具有橫向半導體異質結的半導體器件和方法

有效

• 申請號: 201880067904.2
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN111566783B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 李明洋;黃敬凱;李連忠
• 申請（專利權）人: 阿卜杜拉國王科技大學
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

1.一種用于形成具有橫向半導體異質結的半導體器件的方法，所述方法包括：

在襯底(315)上與第一金屬電極(310)相鄰地形成(205)橫向半導體異質結的第一金屬硫屬化物層(305)，其中，所述第一金屬硫屬化物層(305)包括與所述第一金屬電極(310)相同的金屬，并且所述第一金屬硫屬化物層(305)中的至少一些包括來自所述第一金屬電極(310)的金屬；

與所述第一金屬硫屬化物層(305)相鄰地形成(210)橫向半導體異質結的第二金屬硫屬化物層(320)；以及

與所述第二金屬硫屬化物層(320)相鄰地形成(215)第二金屬電極(325)，其中，所述第二金屬硫屬化物層(320)包括與所述第二金屬電極(325)相同的金屬。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括：

使用化學氣相沉積形成所述第一金屬硫屬化物層和所述第二金屬硫屬化物層。

3.根據權利要求2所述的方法，還包括：

在化學氣相沉積室中，將第一金屬粉末和第一硫屬元素粉末布置在襯底的上游。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述第一金屬硫屬化物層的形成包括：

從所述第一金屬電極的邊緣到襯底上外延生長所述第一金屬硫屬化物層。

5.根據權利要求4所述的方法，還包括：

在化學氣相沉積室中，將第二金屬粉末和第二硫屬元素粉末布置在襯底的上游，

其中，所述第二金屬硫屬化物層的形成包括從所述第一金屬硫屬化物層的邊緣外延生長所述第二金屬硫屬化物層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述第一金屬硫屬化物層和所述第二金屬硫屬化物層而不蝕刻所述第一金屬硫屬化物層。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一金屬硫屬化物層或所述第二金屬硫屬化物層由以下形成：

選自以下構成的組的金屬：氧化鎢、三氧化鎢、四氯氧化鎢、六羰基鎢、氧化鉬、三氧化鉬、氯化鉬、六羰基鉬、碲化鉍、硒化鉍、硒氧化鉍、硒化銦以及硒化鎵；以及

選自以下構成的組的硫屬元素：硒、硒化氫、硫、硫化氫、二甲基硒、二甲基二硒、二甲基硫以及二甲基二硫。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述半導體器件是二極管。

9.一種二極管，包括：

襯底；

第一電極，其布置在襯底上并包括第一金屬；

第二電極，其布置在襯底上并包括第二金屬；

橫向半導體異質結，其在襯底上所述第一電極和所述第二電極之間，其中，所述橫向半導體異質結包括橫向布置的第一層和第二層，并且其中，第一層包括第一金屬，第二層包括第二金屬，

其中，所述第一層的一部分覆蓋所述第一電極的頂表面的一部分。

10.根據權利要求9所述的二極管，其中，所述第一電極直接與所述襯底鄰接，而沒有所述第一層或第二層的任何中間材料。

11.根據權利要求9所述的二極管，其中，所述第一層中的第一金屬的至少一部分包括來自所述第一電極的第一金屬。

12.根據權利要求9所述的二極管，其中，所述異質結包括在所述第一層和所述第二層之間的原子級突變界面。

13.根據權利要求9所述的二極管，其中，所述第一層和所述第二層是金屬硫屬化物層。