[發(fā)明專利]一種柔性橫向肖特基整流二極管、制備方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054657.1
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111446302B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)飛;童安澤;吳燕慶
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L21/329;H01L21/78
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發(fā)明公開了一種柔性橫向肖特基整流二極管、制備方法及系統(tǒng)，屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括：在剛性襯底上生長二維過渡金屬硫化物材料；控制二維過渡金屬硫化物材料的生長過程的溫度，使生長過程結(jié)束后，產(chǎn)生包含金屬相和半導(dǎo)體相的二維材料；將二維材料轉(zhuǎn)移至柔性襯底上；分別在所述二維材料的金屬相和半導(dǎo)體相上生長金屬電極，得到橫向的肖特基整流二極管。本發(fā)明通過使同種二維過渡金屬硫化物材料之間形成半導(dǎo)體相與金屬相的橫向異質(zhì)結(jié)，并分別在二維材料的金屬相和半導(dǎo)體相上生長金屬電極，使得生成的橫向肖特基整流二極管具有非常小的寄生電容，截止頻率高，能夠在高頻下工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種柔性橫向肖特基整流二極管、制備方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

柔性材料因其柔軟、透明、耐用、輕薄、外觀新穎等特點(diǎn)而取得了越來越多的應(yīng)用，比如可穿戴的電子設(shè)備，柔性顯示面板，透明電路、電子皮膚、電子紙等。與傳統(tǒng)采用剛性材料的無線充電裝置相比，柔性無線能量收集系統(tǒng)的優(yōu)勢有三點(diǎn)，一是柔性材料，可用于可穿戴、醫(yī)療等應(yīng)用場景，而剛性材料難以滿足；二是可以靈活地收集環(huán)境中的WiFi能量；三是柔性襯底材料價(jià)格低廉，可大面積制備。

其中，柔性二極管的應(yīng)用也越來越廣泛，然而現(xiàn)有的柔性二極管普遍采用縱向肖特基結(jié)，使得寄生電容比較大，在高頻下的整流效果不好。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種柔性橫向肖特基整流二極管、制備方法及系統(tǒng)，其目的在于解決現(xiàn)有的柔性二極管無法在高頻下整流的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種柔性橫向肖特基整流二極管的制備方法，包括以下步驟：

S1：在剛性襯底上生長二維過渡金屬硫化物材料；

S2：控制所述二維過渡金屬硫化物材料的生長過程的溫度，以產(chǎn)生包含金屬相和半導(dǎo)體相的二維材料；

S3：將所述二維材料轉(zhuǎn)移至柔性襯底上；

S4：分別在所述二維材料的金屬相和半導(dǎo)體相上生長金屬電極，得到橫向的肖特基整流二極管。

進(jìn)一步地，所述步驟S4包括：

在所述二維材料上勻一層光刻膠，用光刻掩膜版進(jìn)行光刻顯影；

用物理氣相沉積分別在金屬相和半導(dǎo)體相的二維材料上淀積金屬作為電極，并使用丙酮剝離多余的光刻膠和金屬，從而分別在所述二維材料的金屬相和半導(dǎo)體相上生長金屬電極。

進(jìn)一步地，所述金屬電極包括淀積于所述二維材料的金屬相上的第一金屬電極和淀積于所述二維材料的半導(dǎo)體相上的第二金屬電極；其中，所述第一金屬電極材料為金屬Pt，所述第二金屬電極材料為金屬Au。

進(jìn)一步地，所述步驟S2包括：

控制所述二維過渡金屬硫化物材料的生長過程的溫度，使所述生長過程的反應(yīng)初溫與反應(yīng)末溫產(chǎn)生溫差，從而使生長過程結(jié)束后，產(chǎn)生包含金屬相和半導(dǎo)體相的二維材料。

進(jìn)一步地，所述步驟S3包括：

通過干法轉(zhuǎn)移或濕法轉(zhuǎn)移流程，將所述二維材料轉(zhuǎn)移至柔性襯底上。

進(jìn)一步地，所述二維過渡金屬硫化物材料包括以下之一：MoS₂，MoSe₂，MoTe₂，WS₂，WSe₂，WTe₂。

本發(fā)明另一方面提供了一種柔性橫向肖特基整流二極管，包括：包含金屬相和半導(dǎo)體相的二維材料、柔性襯底、第一金屬電極，第二金屬電極；

其中，所述二維材料位于所述柔性襯底上；