C下退火 10min；
[0165] (7)在退火后的Si-SnO复合体表面旋涂一层光刻胶，形成第二掩膜；
[0166] (8)利用紫外光刻第二掩膜，在n型Si表面形成环形窗口，同时在SnO半导体层上 形成直径为140ym的圆形窗口，环形窗口将SnO半导体层围设在其内圆环中；
[0167] (9)室温下利用电子束蒸发设备蒸发金属蒸发料，在步骤（8)得到的环形窗口和 直径为140ym的圆形窗口上沉积Ni-Au双层电极，沉积厚度为Ni:50nm，Au:20nm，沉积顺 序为，先沉积Ni，再沉积Au;
[0168] (10)用丙酮和去离子水清洗步骤（9)中得到的样品，并用干燥的N2吹干，得到 p-SnO/n-Si异质结。
[0169] 实施例8
[0170] (1)将P〈0. 01Dcm的n型单抛硅片切为1. 5*1. 5cm2的样品硅片，并清洗烘干；
[0171] (2)在样品硅片的〈100>晶面上旋涂一层光刻胶，形成第一掩膜；
[0172] (3)利用紫外光刻第一掩膜，形成直径为160ym的圆形窗口；
[0173] (4)在室温下利用电子束蒸发设备蒸发二氧化锡蒸发料，在圆形窗口上沉积非晶 SnO半导体层，得到Si-SnO复合体；其中，SnO半导体层的沉积厚度为80nm;
[0174] (5)利用丙酮和去离子水清洗步骤（4)得到的Si-SnO复合体；
[0175] (6)将清洗后的Si-SnO复合体置于快速退火炉中，氩气气氛下，于350°C下退火 15min；
[0176] (7)在退火后的Si-SnO复合体表面旋涂一层光刻胶，形成第二掩膜；
[0177] (8)利用紫外光刻第二掩膜，在n型Si表面形成环形窗口，该环形窗口将SnO半导 体层围设在其内圆环中；室温下利用电子束蒸发设备蒸发金属蒸发料，在该环形窗口上沉 积Ag-Au双层电极并清洗剩余的光刻胶，其中，电极的沉积厚度为：Ag:50nm，Au:20nm，沉积 顺序为，先沉积Ag，再沉积Au;
[0178] (9)在沉积有Ag-Au双层电极的Si-SnO复合体表面涂覆一层光刻胶，形成第三掩 膜；
[0179] (10)利用紫外光刻第三掩膜，在SnO半导体层上形成直径为140ym的圆形窗口； 室温下利用电子束蒸发设备蒸发金属蒸发料，在该直径为140ym的圆形窗口上沉积Ni-Au 双层电极，其中，电极的沉积厚度为：Ni:50nm，Au:20nm，沉积顺序为，先沉积Ni，再沉积 Au；
[0180] (11)用丙酮和去离子水清洗步骤（10)中得到的样品，并用干燥的N2吹干，得到 p-SnO/n-Si异质结。
[0181] 实施例9
[0182] (1)将P〈0. 01Dcm的n型单抛硅片切为1. 5*1. 5cm2的样品硅片，并清洗烘干；
[0183] (2)在样品硅片的〈100>晶面上旋涂一层光刻胶，形成第一掩膜；
[0184] (3)利用紫外光刻第一掩膜，形成直径为160ym的圆形窗口；
[0185] (4)在室温下利用电子束蒸发设备蒸发二氧化锡蒸发料，在圆形窗口上沉积非晶 SnO半导体层，得到Si-SnO复合体；其中，SnO半导体层的沉积厚度为80nm;
[0186] (5)利用丙酮和去离子水清洗步骤（4)得到的Si-SnO复合体；
[0187](6)将清洗后的Si-SnO复合体置于快速退火炉中，氩气气氛下，于300°C下退火 20min；
[0188] (7)在退火后的Si-SnO复合体表面旋涂一层光刻胶，形成第二掩膜；
[0189] (8)利用紫外光刻第二掩膜，在n型Si表面形成环形窗口，该环形窗口将SnO半导 体层围设在其内圆环中；室温下利用电子束蒸发设备蒸发金属蒸发料，在该环形窗口上沉 积Cu-Au双层电极并清洗剩余的光刻胶，其中，电极的沉积厚度为：Cu:40nm，Au:20nm，沉积 顺序为，先沉积Cu，再沉积Au;
[0190] (9)在沉积有Cu-Au双层电极的Si-SnO复合体表面涂覆一层光刻胶，形成第三掩 膜；
[0191] (10)利用紫外光刻第三掩膜，在SnO半导体层上形成直径为140ym的圆形窗口； 室温下利用电子束蒸发设备蒸发金属蒸发料，在该直径为140ym的圆形窗口上沉积Ag-Au 双层电极，其中，电极的沉积厚度为：Ag:40nm，Au:20nm，沉积顺序为，先沉积Ag，再沉积 Au；
[0192] (11)用丙酮和去离子水清洗步骤（10)中得到的样品，并用干燥的N2吹干，得到 p-SnO/n-Si异质结。
[0193] 图3?图11分别为采用半导体参数仪对实施例1?9中制备的p-SnO/n-Si异质 结进行电流电压测试得出的特性曲线，表1为±2V时整流比统计结果。综合图3?图11 和表1可知，本发明制备的P-SnO/n-Si异质结具有明显的整流效应。
[0194] 表1实施例1-实施例9中p-SnO/n-Si异质结的整流比
【主权项】
1. 一种pn结，其特征在于，包括 n型Si半导体层，所述n型Si半导体层上设置有第一电极；W及 位于所述n型Si半导体层中部区域的P型SnO半导体层，所述P型SnO半导体层上设 置有第二电极。
2. 根据权利要求1所述的pn结，其特征在于，所述P型SnO半导体层的横截面为圆形； 所述第一电极的横截面为圆环形，所述圆环形的第一电极将所述P型SnO半导体层围 设在其内圆环中； 所述第二电极的横截面为圆形，且所述第二电极的横截面面积小于所述P型SnO半导 体层的横截面面积。
3. 根据权利要求1所述的pn结，其特征在于，所述P型SnO半导体层的厚度为50nm? 80nm ; 所述第一电极和所述第二电极的厚度均为40皿?100皿。
4. 根据权利要求1所述的pn结，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极为Ni-Au 双层电极、Cu-Au双层电极或Ag-Au双层电极。
5. -种pn结的制备方法，其特征在于，包括W下步骤： S100 ;在Si半导体上沉积一层P型SnO半导体，得到Si-SnO复合体； S200 ;在所述Si-SnO复合体中的n型Si半导体上沉积第一电极，在所述Si-SnO复合 体中的SnO半导体上沉积第二电极，得到p-SnO/n-Si异质结。
6. 根据权利要求5所述的pn结的制备方法，其特征在于，所述S100包括W下步骤： 在n型Si半导体表面涂覆光刻胶，形成第一掩膜； 紫外光刻所述第一掩膜，在所述n型Si半导体上形成第一窗口； 利用电子束蒸发法在所述第一窗口的表面沉积一层P型SnO半导体，得到Si-SnO复合 体。
7. 根据权利要求6所述的pn结的制备方法，其特征在于，所述S200包括W下步骤： 在所述Si-SnO复合体表面涂覆光刻胶，形成第二掩膜； 紫外光刻所述第二掩膜，在所述Si-SnO复合体中的n型Si半导体上形成第二窗口，同 时在所述Si-SnO复合体中的SnO半导体上形成第S窗口； 利用电子束蒸发法在所述第二窗口上沉积第一电极，同时在所述第=窗口上沉积第二 电极； 去除所述沉积电极后的Si-SnO复合体表面剩余的光刻胶，得到p-SnO/n-Si异质结。
8. 根据权利要求6或7所述的pn结的制备方法，其特征在于，在S200之前，还包括W 下步骤： 去除所述Si-SnO复合体表面剩余的光刻胶并对所述Si-SnO复合体进行热处理，所述 热处理的条件为；保护气氛下，300°C?400°C下保温lOmin?20min。
9. 根据权利要求7所述的pn结的制备方法，其特征在于，所述第一窗口为圆形窗口； 所述第二窗口为圆环形窗口，所述圆环形窗口将所述SnO半导体层围设在其内圆环 中； 所述第S窗口为圆形窗口，所述圆形窗口的面积小于所述第一窗口的面积。
10. 根据权利要求5所述的pn结的制备方法，其特征在于，所述沉积的P型SnO半导体 的厚度为50nm?80nm ; 所述沉积的第一电极和所述第二电极的厚度巧为40nm?lOOnm。
【专利摘要】本发明公开了一种pn结及其制备方法，该pn结包括n型Si半导体层和位于所述n型Si半导体层中部区域的p型SnO半导体层，其中，所述n型Si半导体层上设置有第一电极；所述p型SnO半导体层上设置有第二电极。本发明的pn结有明显的整流效应，可应用于发光二极管、太阳能电池、光电探测器、气敏传感器等半导体器件，扩大了氧化亚锡的应用范围。
【IPC分类】H01L29-06, H01L21-04, H01L29-24, H01L21-363
【公开号】CN104576713
【申请号】CN201410852975
【发明人】梁凌燕, 李秀霞, 曹鸿涛, 罗浩, 刘权, 秦瑞锋
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日