[發(fā)明專利]一種PN微米線制備方法

有效

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• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113161414B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙樂
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66;B81C1/00
• 代理公司: 濟(jì)南格源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37306
• 代理人: 韓洪淼

本發(fā)明提供一種PN微米線制備方法，所述PN微米線包括微米線、P型接觸面和N型接觸面，所述方法包括：利用分子束外延生長方法制備PN結(jié)樣品，并獲取P型層厚度、N型層厚度和緩沖層厚度；根據(jù)P型層厚度、N型層厚度和緩沖層厚度計(jì)算微米線刻蝕深度和N型接觸面刻蝕深度；利用濕蝕刻根據(jù)微米線刻蝕深度和N型接觸面刻蝕深度在PN結(jié)樣品上刻蝕出微米線和N型接觸面；在P型接觸面和N型接觸面上沉積金屬膜。能夠制備出帶有P型接觸面和N型接觸面的微米線，制備方法簡單異形，制備的PN微米線的電學(xué)特性能夠達(dá)到模擬神經(jīng)纖維的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PN微米線制備方法。

背景技術(shù)

類腦計(jì)算系統(tǒng)借鑒了生物神經(jīng)系統(tǒng)的構(gòu)造邏輯和信息處理方式，具有高智能，高容錯(cuò)，低能耗等優(yōu)勢，有望取代傳統(tǒng)的馮諾依曼計(jì)算機(jī)，成為更靈活和更智能的計(jì)算范式。作為類腦計(jì)算系統(tǒng)的基本組成單元，神經(jīng)形態(tài)器件旨在工作機(jī)制和功能應(yīng)用等各個(gè)層面高度模擬生物神經(jīng)，對實(shí)現(xiàn)類腦計(jì)算至關(guān)重要，因此制備神經(jīng)形態(tài)器件已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

已有研究指出，PN微米線具有模擬神經(jīng)纖維的潛力，但是僅論述了這種可能，并沒有給出具體的PN微米線的制備方法，導(dǎo)致神經(jīng)纖維研究停滯不前。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種PN微米線制備方法，以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種PN微米線制備方法，所述PN微米線包括微米線、P型接觸面和N型接觸面，包括：

利用分子束外延生長方法制備PN結(jié)樣品，并獲取P型層厚度、N型層厚度和緩沖層厚度；

根據(jù)P型層厚度、N型層厚度和緩沖層厚度計(jì)算微米線刻蝕深度和N型接觸面刻蝕深度；

利用濕蝕刻根據(jù)微米線刻蝕深度和N型接觸面刻蝕深度在PN結(jié)樣品上刻蝕出微米線和N型接觸面；

在P型接觸面和N型接觸面上沉積金屬膜。

進(jìn)一步的，所述PN結(jié)樣品的P型層厚度為60nm，N型層厚度為50nm，緩沖層厚度為20nm，緩沖層在P型層與N型層之間。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的微米線形狀和寬度在PN結(jié)樣品上刻蝕70nm深的微米線。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

清洗PN結(jié)樣品并在PN結(jié)樣品上均勻涂抹光刻膠；

在帶有P型接觸面圖案的掩膜板下曝光涂覆有光刻膠的PN結(jié)樣品，并在顯影劑中溶解掉曝光部分的光刻膠；

利用蒸發(fā)法在PN結(jié)樣品上沉積金屬薄膜，并利用光刻膠溶劑剝離涂覆在光刻膠層上的金屬薄膜，得到P型接觸面。

進(jìn)一步的，所述清洗PN結(jié)樣品的方法是使用丙酮和異丙酮在超凈間中進(jìn)行清洗。

進(jìn)一步的，以旋轉(zhuǎn)涂抹的方式在PN結(jié)的P型層上涂抹光刻膠，旋轉(zhuǎn)速度為4000rpm，光刻膠的涂覆厚度為1.4μm。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

清洗PN結(jié)樣品并在PN結(jié)樣品上均勻涂抹光刻膠；

在帶有N型接觸面圖案的掩膜板下曝光涂覆有光刻膠的PN結(jié)樣品，并在顯影劑中溶解掉曝光部分的光刻膠；

使用酸溶液作為蝕刻劑，在N型接觸面區(qū)域刻蝕90nm深度到達(dá)N型層；

利用蒸發(fā)法在PN結(jié)樣品上沉積金屬薄膜，并利用光刻膠溶劑剝離涂覆在光刻膠層上的金屬薄膜，得到N型接觸面。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

清洗PN結(jié)樣品并在PN結(jié)樣品上均勻涂抹光刻膠；