[發明專利]一種用于整流電路的復合半導體肖特基二極管的制備方法

在審

• 申請號: 202011467430.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112670177A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 左瑜
• 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;H01L29/872;H01L29/165
• 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: 王海棟

本發明涉及一種用于整流電路的復合半導體肖特基二極管的制備方法，包括：選取[100]晶向GeOI襯底；在GeOI襯底頂層Ge的上表面生長Pb層；在Pb層的上表面淀積SiO₂保護層；對包括GeOI襯底、Pb層、SiO₂保護層的整個材料進行激光再晶化工藝處理，形成DR?Ge_1?xPb_x復合層；使用離子注入工藝對復合層的第一區域注入N型離子，進行第一摻雜；使用離子注入工藝對復合層的第二區域注入N型離子，進行第二摻雜；刻蝕復合層形成凹槽，并填充凹槽；在第一區域上形成Al電極；在第二區域上形成Ti電極。本發明的制備方法能夠提高SBD的整流效率。

技術領域

本發明屬于半導體領域，具體涉及一種用于整流電路的復合半導體肖特基二極管的制備方法。

背景技術

根據我國環境射頻能量分布評估，2.45G Wi-Fi頻段內的射頻信號為環境中的主要RF信號源，比如生活中到處可見的Wi-Fi路由器、筆記本電腦和平板電腦等無線終端，因此收集并應用這些能量成為當前業內研究發展的一個重要方向。

但是2.45G Wi-Fi頻段的環境射頻功率密度較低，數值小于-20dbm，在如此弱能量密度輸入條件下，即使采用整流效率優于MOS的肖特基二極管(Schottky Barrier Diode，以下簡稱SBD)作為整流電路的核心元器件，其整流效率仍然很低，甚至無法開啟工作，需要配合外圍電路被動開啟。

現有技術中，在外圍電路被動開啟配合下，基于安捷倫公司HSMS-2850Ge半導體肖特基二極管(SBD)的弱能量密度能量收集系統的整流效率最高，當能量密度為-10dBm時，整流效率可達20％，但當能量密度為-20dBm條件時，整流效率不足10％。如此低的整流效率，無法真正實現2.45G弱能量密度射頻能量的收集應用，因此對核心元器件-肖特基二極管予以設計優化勢在必行。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種用于整流電路的復合半導體肖特基二極管的制備方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明實施例提供了一種用于整流電路的復合半導體肖特基二極管的制備方法，包括如下步驟：

選取[100]晶向GeOI襯底；

在所述GeOI襯底頂層Ge的上表面生長Pb層；

在所述Pb層的上表面淀積SiO₂保護層；

對包括所述GeOI襯底、所述Pb層、所述SiO₂保護層的整個材料進行激光再晶化工藝處理，形成DR-Ge_1-xPb_x復合層；

使用離子注入工藝對所述復合層的第一區域注入N型離子，進行第一摻雜；

使用離子注入工藝對所述復合層的第二區域注入N型離子，進行第二摻雜；

刻蝕所述復合層形成凹槽，并填充所述凹槽；

在所述第一區域上形成Al電極；

在所述第二區域上形成Ti電極。

在本發明的一個實施例中，在所述GeOI襯底頂層Ge的上表面生長Pb層，包括：

在所述GeOI襯底的上表面涂抹光刻膠，并對所述GeOI襯底頂層Ge的第一區域曝光；

利用固態氣源MBE工藝，在所述GeOI襯底頂層Ge上表面生長20nm～25nm的Pb層，并去除光刻膠。

在本發明的一個實施例中，對包括所述GeOI襯底、所述Pb層、所述SiO₂保護層的整個材料進行激光再晶化工藝處理，形成DR-Ge_1-xPb_x復合層，包括：