半导体器件及利用突变异质结形成金刚石p型导电沟道的方法
摘要文本
本发明公开了一种半导体器件及利用突变异质结形成金刚石p型导电沟道的方法，涉及半导体器件的制作方法技术领域。所述方法包括：在衬底上形成高阻金刚石层；在所述高阻金刚石层的上表面形成具有受主特性的一层或多层异质单质或化合物，在所述金刚石与受主层的界面处形成一个异质结，在所述金刚石的一侧近结10nm‑20nm处形成二维空穴气，利用二维空穴气作为p型导电沟道。所述方法可使p型金刚石材料沟道内的载流子浓度和迁移率在0℃‑1000℃范围内保持稳定，进而实现金刚石器件在高温环境下正常工作。
申请人信息
- 申请人:中国电子科技集团公司第十三研究所
- 申请人地址:050051 河北省石家庄市合作路113号
- 发明人: 中国电子科技集团公司第十三研究所
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 半导体器件及利用突变异质结形成金刚石p型导电沟道的方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201710948663.X |
| 申请日 | 2017年10月12日 |
| 公告号 | CN107731915B |
| 公开日 | 2024年1月30日 |
| IPC主分类号 | H01L29/778 |
| 权利人 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 |
| 发明人 | 王晶晶; 冯志红; 蔚翠; 周闯杰; 刘庆彬; 何泽召 |
| 地址 | 河北省石家庄市合作路113号 |
专利主权项内容
1.一种利用突变异质结形成金刚石p型导电沟道的方法，其特征在于包括如下步骤：在衬底(1)上利用MPCVD方法生长高阻金刚石层(2)；将所述高阻金刚石处理为氢终端金刚石，使其上表面具有C-H键；在所述氢终端金刚石层的上表面形成具有受主特性的一层或多层异质单质，在所述氢终端金刚石与受主层(3)的界面处形成一个异质结，利用具有C-H终端的金刚石与受主层(3)的极化作用，在所述氢终端金刚石层的一侧近结10nm-20nm处形成二维空穴气(4)，利用二维空穴气(4)作为p型导电沟道；所述单质为硼B、氮N、氟F、锂Li、钠Na、钙Ga、镁Mg、钾K、硅Si、锗Ge、锌Zn或铁Fe；所述方法在形成受主特性的一层或多层异质单质之前还包括将所述高阻金刚石层进行抛光处理和外延生长处理，获得光滑上表面的步骤；所述将所述高阻金刚石层进行抛光处理和外延生长处理，获得光滑上表面，包括：利用机械抛光与化学抛光相结合的方法，将所述高阻金刚石层(2)表面研磨至粗糙度1nm；将研磨处理后得到的所述高阻金刚石置于MPCVD设备中，抽真空至10mbar，然后通入CH和H的混合气，其中CH流量为1000mL/min，H流量为20L/min，反应室压力100mbar，生长时间5小时，沉积500nm高质量金刚石外延膜。-64242。来源：马 克 数 据 网