納米硅-單晶硅異質(zhì)結(jié)二極管制作及特性研究.pdf

1、能帶工程的開(kāi)展與取得的成果使得對(duì)異質(zhì)結(jié)的關(guān)注與研究越來(lái)越廣泛。兩種半導(dǎo)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(zhì)結(jié)具有許多不同于同質(zhì)結(jié)新的特性，實(shí)現(xiàn)了同質(zhì)結(jié)不能實(shí)現(xiàn)的功能。近年來(lái)對(duì)納米薄膜材料的研究(如ZnO、SiC等)又為我們?cè)诋愘|(zhì)結(jié)的制作方面提供了新的思路。隨著氣相淀積技術(shù)的日益成熟，低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)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(chǔ)上，通過(guò)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(zhì)結(jié)二極管。對(duì)制得的納米硅薄膜采用掃描電子顯微鏡進(jìn)行形貌分析，同時(shí)對(duì)研制的納米硅／單晶硅同型異質(zhì)結(jié)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，納米硅／單晶硅同型異質(zhì)結(jié)二極管在與襯底之間形成pn結(jié)結(jié)構(gòu)時(shí)呈現(xiàn)良好的整流特性；反向漏電流在納安級(jí)別內(nèi)；常溫下其開(kāi)啟電壓約為

3、0.37V；溫度特性良好，溫度每增加10℃開(kāi)啟電壓只減小0.025V。 本文闡述的納米硅／單晶硅異質(zhì)結(jié)二極管的制作方法簡(jiǎn)單，與CMOS工藝相兼容，便于與其它元器件(如異質(zhì)結(jié)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(yīng)用。由于納米硅／單晶硅異質(zhì)結(jié)二極管具有良好的電學(xué)特性、溫度特性、光、壓敏等特性，將在半導(dǎo)體器件、光電子器件、集成電路等領(lǐng)域內(nèi)廣泛發(fā)揮作用。本文研究結(jié)果表明，納米硅／單晶硅異質(zhì)結(jié)二極管