納米硅-單晶硅異質結二極管制作及特性研究.pdf

1、能帶工程的開展與取得的成果使得對異質結的關注與研究越來越廣泛。兩種半導體材料禁帶寬度不同以及界面態(tài)等因素的影響，使得異質結具有許多不同于同質結新的特性，實現(xiàn)了同質結不能實現(xiàn)的功能。近年來對納米薄膜材料的研究(如ZnO、SiC等)又為我們在異質結的制作方面提供了新的思路。隨著氣相淀積技術的日益成熟，低壓化學氣相淀積(LPCVD)、等離子體增強化學氣相淀積(PECVD)等淀積方法歷經(jīng)多年完善后，已經(jīng)可以制作出納米尺度的薄膜材料。 本

2、文在采用LPCVD方法淀積制得納米硅薄膜的基礎上，通過CMOS平面工藝將納米硅薄膜與單晶硅襯底制成平面型納米硅／單晶硅同型異質結二極管。對制得的納米硅薄膜采用掃描電子顯微鏡進行形貌分析，同時對研制的納米硅／單晶硅同型異質結二極管電流-電壓(I-V)特性，電容-電壓(C-V)特性及溫度特性進行了實驗測試。實驗結果表明，納米硅／單晶硅同型異質結二極管在與襯底之間形成pn結結構時呈現(xiàn)良好的整流特性；反向漏電流在納安級別內；常溫下其開啟電壓約為

3、0.37V；溫度特性良好，溫度每增加10℃開啟電壓只減小0.025V。 本文闡述的納米硅／單晶硅異質結二極管的制作方法簡單，與CMOS工藝相兼容，便于與其它元器件(如異質結晶體管、壓力傳感器等)集成。制作納米硅薄膜的LPCVD工藝發(fā)展成熟且已被廣泛應用。由于納米硅／單晶硅異質結二極管具有良好的電學特性、溫度特性、光、壓敏等特性，將在半導體器件、光電子器件、集成電路等領域內廣泛發(fā)揮作用。本文研究結果表明，納米硅／單晶硅異質結二極管