專利名稱：納米硅變?nèi)荻O管及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米硅變?nèi)荻O管，本發(fā)明還涉及納米硅變?nèi)荻O管的加工方法。(二) 背景技術(shù)現(xiàn)有的普通變?nèi)荻O管是利用單晶(C一Si)或單砷化鎵(C一GaAs)材料 的同質(zhì)或?qū)з|(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其工藝大都是在100(TC左右的高溫下形成，反向漏 電為幾微安(PA)或毫安(mA)量級，工作溫度范圍低于150°C，大部分為緩 變結(jié)構(gòu)，其電流輸運(yùn)機(jī)制為熱激發(fā)或空間電荷(SCLC)機(jī)制。(三) 發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明提供了一種納米硅變?nèi)荻O管，其以量子隧穿機(jī)制 為主要傳導(dǎo)機(jī)制，反向漏電流Ir為納安(nA)量級，具有極好的溫度穩(wěn)定性。 納米硅變?nèi)荻O管的技術(shù)方案其包括單晶硅基片、電極，所述基片上表面覆蓋有外延層，所述基片下表 面為背電極，所述外延層的外部覆蓋Si02層，其特征在于所述Si02層設(shè)置有 窗口，所述窗口覆蓋摻雜納米硅薄膜的工作層，所述電極設(shè)置于所述工作層。其進(jìn)一步特征在于所述外延層的摻雜濃度為(8.2 8.8) X10"個/cm3 ; 所述外延層的厚度為8um 10um;所述單晶硅基片的電阻率為1X10—2Q 'cm 5X10—3Q .cm;所述SiO2層厚度為0.8ym。納米硅變?nèi)荻O管的加工方法以P型或N型低電阻單晶硅為基片，在基片上生長一層約8 u m 10 u m厚 的摻雜外延層，在外延層上采用半導(dǎo)體平面工藝，熱氧化法生長一層約0.8 u m厚的Si02層，在Si02層上再使用平面工藝光刻技術(shù)制成一排排整齊的小窗口，在 Si02的窗口上生長一層摻雜納米硅薄膜作為器件的工作層,然后在納米硅層上用濺射法或蒸發(fā)形成電極，再采用光刻技術(shù)留下電極圖形，然后做上表面鈍化膜， 最后切片封裝形成產(chǎn)品。通過本發(fā)明的上述工藝制做的二極管，由于納米硅薄膜中細(xì)納米粒具有量 子點(diǎn)特征，其傳導(dǎo)機(jī)制屬于一種導(dǎo)質(zhì)結(jié)量工點(diǎn)隧穿機(jī)制，所以其做成的產(chǎn)品受 溫度的影響較小，具有優(yōu)越的伏一安特性，擊穿電壓為完全硬擊穿，電參數(shù)隨溫度漂移的幾率小，并且可在25(TC的高溫范圍內(nèi)正常使用，且服從陡容結(jié)電容 公式，其同等面積的結(jié)容，納米硅變?nèi)荻O管比普通變?nèi)荻O電容大2 3倍。(四)
圖1為本發(fā)明剖視的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
見圖1，本發(fā)明包括單晶硅基片1，基片1上表面覆蓋有外延層5，基片1 下表面為背電極7，外延層5覆蓋Si02層6， Si02層6設(shè)置有窗口，窗口覆蓋摻 雜納米硅薄膜的工作層2，工作層2設(shè)置電極3， 4為表面鈍化膜。外延層5摻 雜濃度為(8.2 8.8) X10's個雜質(zhì)團(tuán)/cm3，外延層的厚度為8um 10um;單 晶硅基片的電阻率為1X10—2Q 'cm 5Xl(TQ cm; Si02層厚度為0. 8 u m。下面結(jié)合附圖1描述本發(fā)明的加工過程以P型或N型低電陰單晶硅為基片1，在基片1上生長一層約8nm 10ym 厚的摻雜外延層5，在外延層5上采用半導(dǎo)體平面工藝，熱氧化法生長一層約 0. 8 u m厚的Si02層6，在Si02層6上再使用平面工藝光刻技術(shù)制成一排排整齊的 小窗口，面積按不同品種設(shè)計(jì)而定，在Si02的窗口上生長一層摻雜納米硅薄膜作 為器件的工作層2,然后在納米硅層2上用濺射法或蒸發(fā)形成電極3，再采用光 刻技術(shù)留下電極圖形，然后做上表面鈍化膜4，最后切片封裝形成產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、納米硅變?nèi)荻O管，其包括單晶硅基片、電極，所述基片上表面覆蓋有外延層，所述基片下表面為背電極，所述外延層的外部覆蓋SiO2層，其特征在于所述SiO2層設(shè)置有窗口，所述窗口覆蓋摻雜納米硅薄膜的工作層，所述電極設(shè)置于所述工作層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述納米硅變?nèi)荻O管，其特征在于所述外延層的摻雜濃度為(8.2 8.8) Xl(^個/cm3 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述納米硅變?nèi)荻O管，其特征在于所述外延層的厚 度為8lim 10tim。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述納米硅變?nèi)荻O管，其特征在于所述單晶硅基片 的電阻率為1X10—2 Q cm 5X10—3Q cm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述納米硅變?nèi)荻O管，其特征在于所述Si02層厚度 為0. 8nm。
6、 納米硅變?nèi)荻O管的加工方法，其特征在于其包括以下步驟，以P型 或N型低電阻單晶硅為基片，在基片上生長一層約8 u m 10 u m厚的摻雜外延 層，在外延層上采用半導(dǎo)體平面工藝，熱氧化法生長一層約0.8Pm厚的Si02層,在Si02層上再使用平面工藝光刻技術(shù)制成一排排整齊的小窗口,在Si02的窗口上生長一層摻雜納米硅薄膜作為器件的工作層,然后在納米硅層上用濺射法或 蒸發(fā)形成電極，再采用光刻技術(shù)留下電極圖形，然后做上表面鈍化膜，最后切 片封裝形成產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明為納米硅變?nèi)荻O管。其以量子隧穿機(jī)制為主要傳導(dǎo)機(jī)制，反向漏電流Ir為納安(nA)量級，具有極好的溫度穩(wěn)定性，為此，本發(fā)明還提供了變?nèi)荻O管的加工方法。其包括單晶硅基片、電極，所述基片上表面覆蓋有外延層，所述基片下表面為背電極，所述外延層的外部覆蓋SiO<sub>2</sub>層，其特征在于所述SiO<sub>2</sub>層設(shè)置有窗口，所述窗口覆蓋摻雜納米硅薄膜的工作層，所述電極設(shè)置于所述工作層。其加工方法為，以P型或N型低電阻單晶硅為基片，在基片上生長外延層，在外延層上采用半導(dǎo)體平面工藝，熱氧化法生長SiO<sub>2</sub>層，在SiO<sub>2</sub>層上再使用平面工藝光刻技術(shù)制成一排排整齊的小窗口，在SiO<sub>2</sub>的窗口上生長一層摻雜納米硅薄膜作為器件的工作層，然后在納米硅層上用濺射法或蒸發(fā)形成電極，再采用光刻技術(shù)留下電極圖形，然后做上表面鈍化膜，最后切片封裝形成產(chǎn)品。
文檔編號H01L29/06GK101325223SQ20081002420
公開日2008年12月17日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者何宇亮, 王樹娟 申請人:無錫市納微電子有限公司