一种基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结的制作方法

文档序号:17295624发布日期:2019-04-03 04:22阅读:389来源:国知局
一种基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结的制作方法

本发明涉及电子器件技术领域,具体涉及一种基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结。



背景技术:

肖特基结是一种简单的金属与半导体的交界面,它与pn结相似,具有非线性阻抗特性。1938年德国的w.h.肖特基提出理论模型,对此特性作了科学的解释,故后来把这种金属与半导体的交界面称为肖特基结或肖特基势垒。

不同金属与不同种类的半导体接触时,具有不同的肖特基势垒高度。势垒高度随外加电压变化。当金属接正电压时,空间电荷区中的电场减小,势垒降低,载流子容易通过;反之势垒升高,载流子不易通过。因此肖特基结具有单向导电的整流特性。与pn结相比,肖特基结电流输运的显著特点是多数载流子起主要作用,因此电荷储存效应小,反向恢复时间很短。肖特基结的电流-电压和电容-电压特性与pn结的相似,但肖特基结的电流-电压曲线的正向开启电压较低,正向曲线的斜率较大,反向击穿电压较低。

但是,现有的肖特基结在调控肖特基势垒的方式方面,比较单一,这极大的限制了肖特基结的功能应用。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的是解决现有的肖特基结在调控肖特基势垒的方式方面,比较单一,这极大的限制了肖特基结的功能应用的问题。

为此,本发明提供了一种基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结,包括n型半导体,以及与n型半导体相连的金属体,所述n型半导体的上表面设置有相互间隔的左旋结构阵列、右旋结构阵列。

所述n型半导体与金属体相连的侧面为一斜面。

所述左旋结构阵列的下方设置有多个第一孔洞,右旋结构阵列的下方设置有多个第二孔洞。

所述第二孔洞的深度与第一孔洞的深度不同。

所述n型半导体的上表面为一斜面。

n型半导体内部设置有导热带。

导热带为石墨烯制成。

所述n型半导体还连接有第一电极,所述金属体还连接有第二电极。

本发明的有益效果:本发明提供的这种基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结,解决现有的肖特基结在调控肖特基势垒的方式方面,比较单一,这极大的限制了肖特基结的功能应用的问题,通过改变n型半导体的局部温度,从而使得n型半导体形成一个温度梯度,使得n型半导体内部的载流子发生定向移动,从而形成一个微电流,达到调控肖特基结的肖特基势垒的目的,本专利申请的技术方案通过圆偏振光产生热场或者直接采用热场调节吸收率,使得n型半导体的局部温度不同,实现了双场调控的方式,而且比较容易进行控制。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结的结构示意图一。

图2是基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结的结构示意图二。

图3是基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结的结构示意图三。

图4是基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结的结构示意图四。

图5是左旋结构阵列的结构示意图。

图6是右旋结构阵列的结构示意图。

图中:1、n型半导体;2、金属体;3、左旋结构阵列;4、右旋结构阵列;5、第一电极;6、第二电极;7、第二孔洞;8、第一孔洞;9、导热带。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效,详细说明如下。

实施例1

为了解决现有的肖特基结在调控肖特基势垒的方式方面,比较单一,极大的限制了肖特基结的功能应用的问题。本发明提供了一种如图1所示的基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结,包括n型半导体1,以及与n型半导体1相连的金属体2,n型半导体1与金属体2构成肖特基结,并且n型半导体1还连接有第一电极5,金属体2还连接有第二电极6,用于连接外接导线;所述n型半导体1的上表面设置有相互间隔的左旋结构阵列3、右旋结构阵列4,这样,当一确定波长的圆偏振光垂直入射到n型半导体1设置有相互间隔的左旋结构阵列3、右旋结构阵列4的上表面时,由于的左旋结构阵列3、右旋结构阵列4会对不同的圆偏振光产生不同的吸收,导致所吸收的热量也不同,从而在n型半导体1上形成一个温度梯度,从而导致n型半导体1内的载流子发生定向移动,形成局部的微电压,该微电压能够影响肖特基结的肖特基势垒,这样,就可以通过控制入射的圆偏振光实现调节肖特基结的肖特基势垒的目的;另外一种控制方式,是直接通过给左旋结构阵列3或者右旋结构阵列4加载热场,导致从而左旋结构阵列3与右旋结构阵列4所在区域的n型半导体1对热量的吸收也不同,同样可以在n型半导体1上形成一个温度梯度,从而导致,n型半导体1内的载流子发生定向移动,形成局部的微电压,该微电压能够影响肖特基结的肖特基势垒。

上述左旋结构阵列3、右旋结构阵列4的间隔距离的取值范围为40nm~120nm,优先的可以选择50nm、60nm、100nm等,

进一步的,如图2所示,可以将所述n型半导体1与金属体2相连的侧面为一斜面,这样设置于上方的左旋结构阵列3、右旋结构阵列4处于不同厚度的n型半导体1上方,在圆偏振光入射时,使得不同区域的n型半导体1吸收热量,温度的变化不同,能够产生更加明显温度梯度,以便n型半导体1内的载流子发生定向移动,形成局部的微电压,该微电压能够影响肖特基结的肖特基势垒。

另外一种实施方式,如图3所示,所述左旋结构阵列3的下方设置有多个第一孔洞8,右旋结构阵列4的下方设置有多个第二孔洞7,这样可以增强热量的吸收,使得n型半导体1内部产生更加明显的温度梯度;再进一步的设计,可以将所述第二孔洞7的深度与第一孔洞8的深度不同,同样也可以增加n型半导体1对入射的圆偏振光的吸收,有利于在n型半导体1内部产生温度梯度。

另外一种实施方式,所述n型半导体1的上表面为一斜面,n型半导体1与金属体2相连的面为水平面,如图4所示,同样可以使得设置于斜面上的左旋结构阵列3、右旋结构阵列4处于不同厚度的n型半导体1上方,在圆偏振光入射时,,使得不同区域的n型半导体1吸收热量,温度的变化不同,能够产生加明显温度梯度,以便n型半导体1内的载流子发生定向移动,形成局部的微电压,该微电压能够影响肖特基结的肖特基势垒。

进一步的,所述n型半导体1内部设置有导热带9,并且该导热带9的排列方式与水平面平行,如图4所示,导热带9的设置可以促进热量梯度的形成,从而使得光场、热场调节肖特基结的肖特基势垒的效果更佳的明显。

上述导热带9为石墨烯制成,也可以为其他导热材料制成。

上述的左旋结构阵列3可以为如图5所示的l形阵列,对应的右旋结构阵列4可以为如图6所示的镜像l形阵列,左旋结构阵列3、右旋结构阵列4并不局限于图5、图6所示的一种左旋结构阵列或者右旋结构阵列,其它能够引起圆偏振光吸收特性的结构阵列均可以。

最后,需要说明的是,上述n型半导体1,金属体2均为制备肖特基结的常用材料制成,n型半导体1可以是v2o5,cro3,zno,tio2等,金属体2可以是au、ag、cu等,本实施例不再详细描述。

综上所述,该基于圆偏振光、热场双调控方式的肖特基结,解决现有的肖特基结在调控肖特基势垒的方式方面,比较单一,这极大的限制了肖特基结的功能应用的问题,通过改变n型半导体1的局部温度,从而使得n型半导体1形成一个温度梯度,使得n型半导体1内部的载流子发生定向移动,从而形成一个微电流,达到调控肖特基结的肖特基势垒的目的,本专利申请的技术方案通过圆偏振光产生热场或者直接采用热场调节吸收率,使得n型半导体1的局部温度不同,实现了双场调控的方式,而且比较容易进行控制。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

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