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SnO2(Cu)单晶薄膜及其制备方法和应用与流程

2022-03-05 00:43:25 来源:中国专利 TAG:

sno2(cu)单晶薄膜及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种sno2(cu)单晶薄膜及其制备方法和应用,特别是将sno2(cu)单晶薄膜作为半导体层在肖特基二极管中的应用。


背景技术:

2.sno2作为一种典型的直接带隙宽禁带半导体材料,具有3.6ev的禁带宽度、对可见光具有很高的透过性和地球储量丰富等特点,相比于其他一些宽禁带半导体材料来说sno2具有更稳定的物理化学性质,更高的机械强度以及更大的电子迁移率等诸多优势,在半导体功率器件领域具有巨大的应用潜力。长期以来,具有高功函数的金属与sno2接触的类型趋向于欧姆接触,即使金属与sno2形成了肖特基接触,其仍存在肖特基势垒较低、理想因子大、整流比低等问题。此外制备肖特基二极管所用的sno2薄膜为多晶或非晶,肖特基势垒分布不均会引起反向漏电流较大,不利于sno2肖特基二极管反向击穿电压的提高。由于金属与sno2的肖特基接触质量较差,导致目前提高sno2肖特基二极管的性能具有很大的局限性,难以在半导体功率器件领域得到深入研究和应用。
3.针对目前sno2肖特基二极管的肖特基势垒高度低、整流比低、反向击穿电压低等缺陷,有必要对现有的sno2肖特基二极管进行改进。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提出了一种sno2(cu)单晶薄膜及其制备方法和在肖特基二极管中的应用,以解决现有技术中存在缺少sno2单晶薄膜、sno2肖特基二极管肖特基势垒高度低、整流比低、反向击穿电压低等缺陷。
5.一方面,本发明提供了一种sno2(cu)单晶薄膜的制备方法,包括:
6.制备sno2(cu)陶瓷靶材;
7.提供一衬底,利用sno2(cu)陶瓷靶材在所述衬底表面制备sno2(cu)薄膜层;
8.在氧气的气氛下,对sno2(cu)薄膜进行退火,最后对退火后的sno2(cu)薄膜进行o2等离子体处理,得到sno2(cu)单晶薄膜。
9.可选的,所述sno2(cu)陶瓷靶材的制备方法包括:
10.将sno2粉末和cuo粉末混合后球磨,干燥,得到混合粉末;
11.将混合粉末压制成sno2(cu)陶瓷胚片;
12.在氧气氛围下,在真空管式炉中,于温度为700~1300℃下对sno2(cu)陶瓷胚片进行烧结即得sno2(cu)靶材。
13.可选的,所述sno2粉末和cuo粉末的摩尔比为99:1~90:10。在本发明的一个实施例中,所述sno2粉末和cuo粉末的摩尔比为99:1。
14.可选的,将混合粉末于压力为3~5mpa下压成陶瓷胚片,所述陶瓷胚片的厚度为2~4mm,直径为2~4cm。
15.具体地,所述的衬底包括蓝宝石衬底、石英玻璃衬底、硅衬底、gan衬底、nb掺杂的
(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧表面的中心。
35.可选地,所述第二金属电极层的形状可选范围包括与第一金属电极层形状相对应的环形,环心与第一金属电极层中心位置相同,内径大于第一金属电极层直径;在本发明的一个实施例中,所述第二金属电极层形状为圆环,圆心与第一金属电极层圆心位置相同,内径大于第一金属电极层内径。
36.第五方面,本发明还提供了上述所述sno2(cu)肖特基二极管的制备方法,包括:
37.在所述sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层;
38.在所述sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的部分制备第二金属电极层;其中:
39.所述sno2(cu)单晶薄膜是采用本发明上述所述sno2(cu)单晶薄膜的制备方法制备得到。
40.可选地,在所述sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层的过程具体包括:利用匀胶机在所述sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧的表面制备均匀的光刻胶薄膜,并利用存在圆形图案的掩膜版和光刻技术使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上,在sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧的表面和光刻胶薄膜远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层,通过用丙酮溶液溶解光刻胶薄膜,得到在sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧表面的第一金属电极层。
41.可选地,在sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的表面部分制备第二金属电极层的过程具体包括:利用匀胶机在所述sno2(cu)单晶薄膜层和第一金属电极层远离衬底一侧的表面制备均匀的光刻胶薄膜,并利用存在圆环形图案的掩膜版和光刻技术使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上,在sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧的表面和光刻胶薄膜远离衬底一侧的表面制备第二金属电极层,通过用丙酮溶液溶解光刻胶薄膜,得到在sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的表面部分的第二金属电极层。
42.可选地,所述在sno2(cu)单晶薄膜层远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层和第二金属电极层的方法包括化学气相沉积、物理气相沉积、真空蒸镀等,本发明选用真空蒸镀的方法制备第一金属电极层和第二金属电极层。
43.本发明的一种sno2(cu)单晶薄膜及其制备方法和应用相对于现有技术具有以下有益效果:
44.(1)本发明的sno2(cu)肖特基二极管,sno2(cu)单晶薄膜层作为半导体层,其中cu的受主掺杂部分抵消了n型sno2中的背景电子,后续o2等离子体处理降低了sno2中的氧空位浓度,两者都有效降低了sno2的背景载流子浓度,达到实现良好肖特基接触的目的;第一金属电极层因具有高于sno2的功函数而和sno2(cu)单晶薄膜层之间形成肖特基接触,第二金属电极层因具有低于sno2的功函数而和sno2(cu)单晶薄膜层之间形成欧姆接触,sno2(cu)肖特基二极管具有更低的反向漏电流和更高的反向击穿电压。
45.(2)本发明的sno2(cu)肖特基二极管,采用光刻技术精准控制第一金属电极层和第二金属电极层的尺寸与间距,环形的第二金属电极层有利于在施加反向偏压时分散金属电极边缘的电场强度,提高了sno2(cu)肖特基二极管的反向击穿电压。同时第二金属电极层的内环与第一金属电极层的圆周之间为耐压区,从而实现了通过调整耐压区宽度来增加
sno2(cu)肖特基二极管的反向击穿电压的方法。
46.(3)本发明的sno2(cu)肖特基二极管,采用常规的脉冲激光沉积技术生长,设备和操作工艺简单,易于控制sno2(cu)薄膜层的生长质量,金属电极与sno2(cu)单晶薄膜层具有高质量的接触。
47.(4)本发明实现了金属和二氧化锡单晶薄膜的肖特基接触,所设计的环形电极可通过调节两种金属电极的间距调节漏电流的大小,从而调节二极管的反向耐压值。本发明制备的sno2(cu)肖特基二极管具有高的肖特基势垒高度、良好整流特性和高的反向击穿电压。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1为本发明的实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜层的xrd全谱图;
50.图2为本发明的实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜层的xrd摇摆曲线图;
51.图3为本发明的实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜层透射光谱图;
52.图4为本发明的实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜层的(αhυ)2与入射光子能量的关系曲线图;
53.图5为本发明的应用实施例1和应用实施例2制备的sno2(cu)肖特基二极管的结构示意图;
54.图6为本发明的应用实施例1和应用实施例2制备的sno2(cu)肖特基二极管制备方法的工艺流程图;
55.图7为本发明的应用实施例1和应用实施例2制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的金属电极图,分别为(a)和(b);
56.图8为本发明的应用实施例1制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流-电压曲线图;
57.图9为本发明的应用实施例1制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流密度-电压曲线图;
58.图10为本发明的应用实施例1制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流-反向电压曲线图;
59.图11为本发明的应用实施例2制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流-电压曲线图;
60.图12为本发明的应用实施例2制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流密度-电压曲线图;
61.图13为本发明的应用实施例2制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流-反向电压曲线图。
具体实施方式
62.下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
63.实施例1
64.本实施例的一种sno2(cu)单晶薄膜的制备方法,包括以下步骤:
65.s1、提供sno2(cu)陶瓷靶材;
66.s2、提供一衬底,利用sno2(cu)陶瓷靶材在所述衬底表面制备sno2(cu)薄膜层;
67.s3、在氧气的气氛下,对sno2(cu)薄膜进行退火,最后对退火后的sno2(cu)薄膜进行o2等离子体处理,得到sno2(cu)单晶薄膜。
68.具体的,本技术实施例中,sno2(cu)陶瓷靶材的制备方法包括:称取摩尔比为99:1的sno2粉末和cuo粉末于球磨罐得到混合粉末,然后向混合粉末中加入粉末总质量150%的乙醇进行球磨8h;将球磨后的混合粉末放入真空干燥箱中于温度为80℃下,干燥8h;然后向干燥后的粉末中加入粉末总质量3%的无水乙醇,研磨搅拌均匀,得到混合粘结在一起的陶瓷胚料,并在压片机中于压强为4mpa压成厚度为3mm、直径为3cm的sno2(cu)陶瓷胚片;在氧气氛围中,于真空管式炉中,在700~1300℃下对得到的sno2(cu)陶瓷胚片进行烧结,得到sno2(cu)陶瓷靶材。本技术中的烧结温度为1200℃。
69.需要说明的是,本技术实施例中,衬底包括蓝宝石衬底、石英玻璃衬底、硅衬底、gan衬底、nb掺杂的srtio3衬底、mgo衬底、ga2o3衬底等,蓝宝石衬底其主要成分是氧化铝(al2o3),具体的,本技术中衬底选用c面蓝宝石衬底。
70.需要说明的是,本技术实施例中,制备sno2(cu)薄膜层的方法包括溶胶-凝胶法、喷雾热分解法、化学气相沉积法、分子束外延生长、磁控溅射法、脉冲激光沉积法、离子束镀膜、真空蒸发镀膜等,具体的,本技术中选用脉冲激光沉积法制备sno2(cu)薄膜层。
71.本技术实施例中,c面蓝宝石为薄膜生长的衬底,对衬底依次用丙酮、无水乙醇、去离子水清洗15min,之后用高纯氮气吹干,得到干净的衬底并放入脉冲激光沉积系统真空腔体中,并抽真空至1
×
10-4
pa,将衬底加热到700℃,通入高纯o2于真空腔体中,调节生长室气压为2pa,利用sno2(cu)陶瓷靶材采用脉冲激光烧蚀的方法在衬底上进行sno2(cu)薄膜的生长,即制备得到sno2(cu)薄膜层。
72.需要说明的是,本技术实施例中,对sno2(cu)薄膜退火是在真空管式炉中将sno2(cu)薄膜放在氧气的气氛下,于温度为600℃下对sno2(cu)薄膜退火10~120min。具体地,本技术中选用的退火时间为30min。
73.需要说明的是,对退火后的sno2(cu)薄膜进行o2等离子体处理包括:将经退火处理后的sno2(cu)薄膜水平置于等离子体清洗机中,将等离子体清洗机抽气至1pa以下的真空状态,之后向真空腔体中通入氧气,调节腔体内压强为1~10pa,选择输出功率对sno2(cu)薄膜进行o2等离子体处理。
74.具体地,本技术实施例中选用的腔体内压强为3pa。
75.具体的,对退火后的sno2(cu)薄膜进行o2等离子体处理的输出功率可选范围包括10至1000w,本技术选择29.6w的输出功率。
76.具体地,本技术实施例中sno2(cu)薄膜层厚度为500nm,经退火和o2等离子体处理后sno2(cu)薄膜层厚度不发生变化。
77.对本技术实施例制备得到的sno2(cu)单晶薄膜进行结晶质量的测试,如图1所示,通过用xrd进行物相分析,表明sno2(cu)单晶薄膜是(100)晶面单一取向的薄膜;如图2所示,xrd摇摆曲线的测试表明sno2(cu)单晶薄膜的摇摆曲线半高宽(fwhm)为0.162
°
,具有高的结晶质量。如图3所示,sno2(cu)单晶薄膜的透射光谱表明薄膜在近紫外及可见波段内的透过率达到90%以上,薄膜在2000-3000nm波长范围内对光的吸收很弱,表明薄膜中自由载流子浓度较低。如图4所示,sno2(cu)单晶薄膜的光学带隙为4.18ev。
78.基于同一发明构思,本技术实施例还提供了一种sno2(cu)单晶薄膜,所述sno2(cu)单晶薄膜采用上述制备方法制备得到。
79.基于同一发明构思,本技术实施例还提供了上述所述方法制备得到的sno2(cu)单晶薄膜在制备sno2(cu)肖特基二极管中的应用。
80.下述应用实施例是将实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜用于制备sno2(cu)肖特基二极管。
81.应用实施例1
82.如图5所示,本发明提供了一种sno2(cu)肖特基二极管包括:
83.一.衬底1;
84.二.sno2(cu)薄膜层2,位于衬底表面;
85.三.第一金属电极层3,位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧;
86.四.第二金属电极层4,环心与第一金属电极层3中心位置相同,位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的部分。
87.本技术中,所述第一金属电极层3的厚度为30~300nm,所述第二金属电极层4的厚度为30~100nm。具体地,本应用实施例中所述第一金属电极层3的厚度为100nm,所述第二金属电极层4的厚度为40nm。
88.本技术应用实施例中,第一金属电极层3的形状可选范围包括正方形、长方形、圆形、三角形等形状,本发明所述第一金属电极层3的形状为圆形;第二金属电极层4的形状可选范围包括与第一金属电极层3形状相对应的环形,本发明所述第二金属电极层4的形状为圆环,圆心与第一金属电极层3的圆心位置相同。
89.本技术应用实施例中,第一金属电极层3与sno2(cu)薄膜层2形成肖特基接触,所述第一金属电极层3可选范围包括铂、金、镍等高功函数金属,本发明所述第一金属电极层3为铂电极层。
90.本技术应用实施例中,第二金属电极层4与sno2(cu)薄膜层2形成欧姆接触,第二金属电极层4可选范围包括钛、铝、铜、铟、银、锡等低功函数金属,本发明所述第二金属电极层4选用铝。
91.本技术应用实施例中,如图7(a)所示,第一金属电极层3位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧的表面,形状为圆形,直径为3mm;第二金属电极层4位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的表面部分,形状为圆环形,内径为3.1mm、外径为5mm。
92.本技术应用实施例中的sno2(cu)肖特基二极管,sno2(cu)薄膜层为单晶,与第一电极层可形成高质量接触,具有高的稳定性,有利于肖特基势垒的提高;圆形的第一金属电极
层和圆环形的第二金属电极层有利于分散金属电极边缘的电场强度,提高sno2(cu)肖特基二极管的反向击穿电压。
93.基于同一发明构思,本技术实施例还提供了上述所述sno2(cu)肖特基二极管的制备方法,如图6所示,包括以下步骤:
94.s1、提供sno2(cu)陶瓷靶材;
95.s2、提供一衬底,利用sno2(cu)陶瓷靶材在所述衬底表面制备sno2(cu)薄膜层;
96.s3、对sno2(cu)薄膜进行退火,最后对退火后的sno2(cu)薄膜进行o2等离子体处理,得到sno2(cu)单晶薄膜;
97.s4、在所述sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层;
98.s5、在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的部分制备第二金属电极层;
99.本技术应用实施例中,步骤s1、s2、s3同实施例1。
100.本技术应用实施例中,第一金属电极层的制备方法包括:
101.利用匀胶机在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面制备均匀的光刻胶薄膜,并利用存在圆形图案的掩膜版和光刻技术使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上,在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面和光刻胶薄膜远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层,通过用丙酮溶液溶解并去除光刻胶薄膜,得到在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面的圆形第一金属电极层,其直径为3mm。
102.本技术应用实施例中,第二金属电极层的制备方法包括:
103.利用匀胶机在所述sno2(cu)薄膜层和第一金属电极层远离衬底一侧的表面制备均匀的光刻胶薄膜,并利用存在圆环形图案的掩膜版和光刻技术使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上,在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面和光刻胶薄膜远离衬底一侧的表面制备第二金属电极层,通过用丙酮溶液溶解并去除光刻胶薄膜,得到在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的表面部分的圆环形第二金属电极层,其内径为3.1mm,外径为5mm。
104.本技术应用实施例中,可通过化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀等方法制备得到第一金属电极层和第二金属电极层。
105.对本技术应用实施例1制备的sno2(cu)肖特基二极管的性能进行测试,如图8所示,电流-电压曲线表明sno2(cu)肖特基二极管具有很好的整流效果,开启电压为5.7v,5v时整流比为2.4,5v时漏电流为57pa;如图9所示,电流密度-电压曲线表明二极管的肖特基势垒高度为0.91ev,理想因子为11.28;如图10所示,在反向偏压为5v时发生击穿现象;sno2(cu)肖特基二极管具有高的肖特基势垒高度和良好的单向导电性。
106.应用实施例2
107.同应用实施例1,本发明提供了一种sno2(cu)肖特基二极管包括:
108.一.衬底1;
109.二.sno2(cu)薄膜层2,位于衬底表面;
110.三.第一金属电极层3,位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧;
111.四.第二金属电极层4,环心与第一金属电极层3中心位置相同,位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的部分。
112.本技术中,所述第一金属电极层3的厚度为30~300nm,所述第二金属电极层4的厚度为30~100nm。具体地,本应用实施例中,所述第一金属电极层3的厚度为100nm,所述第二金属电极层4的厚度为40nm。
113.本技术应用实施例中,第一金属电极层3的形状可选范围包括正方形、长方形、圆形、三角形等形状,本发明所述第一金属电极层3的形状为圆形;第二金属电极层4的形状可选范围包括与第一金属电极层3形状相对应的环形,本发明所述第二金属电极层4的形状为圆环,圆心与第一金属电极层3的圆心位置相同。
114.本技术应用实施例中,第一金属电极层3与sno2(cu)薄膜层2形成肖特基接触,所述第一金属电极层3可选范围包括铂、金、镍等高功函数金属,本发明所述第一金属电极层3为铂电极层;
115.本技术应用实施例中,第二金属电极层4与sno2(cu)薄膜层2形成欧姆接触,第二金属电极层4可选范围包括钛、铝、铜、铟、银、锡等低功函数金属,本发明所述第二金属电极层4选用铝。
116.与应用实施例1不同在于,如图7(b)所示,本技术实施例中,第一金属电极层3位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧的表面,形状为圆形,直径为2mm;第二金属电极层4位于sno2(cu)薄膜层2远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的表面部分,形状为圆环形,内径为2.2mm、外径为5mm。
117.本技术应用实施例中的sno2(cu)肖特基二极管,sno2(cu)薄膜层为单晶,与第一电极层可形成高质量接触,具有高的稳定性,有利于肖特基势垒的提高;圆形的第一金属电极层的圆周和圆环形的第二金属电极层的内径间距增大,有利于进一步提高sno2(cu)肖特基二极管的反向击穿电压,减小反向漏电流。
118.同应用实施例1,本技术应用实施例2还提供了sno2(cu)肖特基二极管的制备方法,包括以下步骤:
119.s1、提供sno2(cu)陶瓷靶材;
120.s2、提供一衬底,利用sno2(cu)陶瓷靶材在所述衬底表面制备sno2(cu)薄膜层;
121.s3、对sno2(cu)薄膜进行退火,最后对退火后的sno2(cu)薄膜进行o2等离子体处理,得到sno2(cu)单晶薄膜;
122.s4、在所述sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层;
123.s5、在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的部分制备第二金属电极层。
124.本技术应用实施例中,步骤s1、s2、s3同实施例1。
125.与应用实施例1不同在于,本技术应用实施例2中,第一金属电极层的制备方法包括:
126.利用匀胶机在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面制备均匀的光刻胶薄膜,并利用存在圆形图案的掩膜版和光刻技术使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上,在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面和光刻胶薄膜远离衬底一侧的表面制备第一金属电极层,通过用丙酮溶液溶解并去除光刻胶薄膜,得到在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面的圆形第一金属电极层,其直径为2mm。
127.本技术应用实施例中,第二金属电极层的制备方法包括:
128.利用匀胶机在所述sno2(cu)薄膜层和第一金属电极层远离衬底一侧的表面制备均匀的光刻胶薄膜,并利用存在圆环形图案的掩膜版和光刻技术使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上,在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧的表面和光刻胶薄膜远离衬底一侧的表面制备第二金属电极层,通过用丙酮溶液溶解并去除光刻胶薄膜,得到在sno2(cu)薄膜层远离衬底一侧未被第一金属电极层覆盖的表面部分的圆环形第二金属电极层,其内径为2.2mm,外径为5mm。
129.本技术应用实施例中,可通过化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀等方法制备得到第一金属电极层和第二金属电极层。
130.对本技术应用实施例制备的sno2(cu)肖特基二极管的性能进行测试,如图11所示,电流-电压曲线表明sno2(cu)肖特基二极管具有很好的整流效果,开启电压为3.28v,5v时整流比为30.3,5v时漏电流为8.8pa;如图12所示,电流密度-电压曲线表明二极管的肖特基势垒高度为0.94ev,理想因子为12.24;如图13所示,sno2(cu)肖特基二极管的反向击穿电压大于50v,表明增大圆形的第一金属电极层的圆周和环形的第二金属电极层的内径间距显著增加了其反向击穿电压;本实施例的sno2(cu)肖特基二极管具有较佳的肖特基接触,高的耐压性能。
131.测试本技术实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜的xrd全谱图,结果如图1所示,从图1可知sno2(cu)单晶薄膜只存在(100)晶面取向,在蓝宝石衬底上为单晶外延生长。
132.测试本技术实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜的摇摆曲线图,结果图2所示,从图2可知摇摆曲线半高宽(fwhm)为0.162
°
,sno2(cu)单晶薄膜具有高的结晶质量。
133.测试本技术实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜的透射光谱图,结果如图3所示,从图3可知,薄膜在近紫外即可见波段内的透过率达到90%以上,薄膜在2000nm-3000nm波长范围内对光的吸收很弱,薄膜中自由载流子浓度较低。
134.测试本技术实施例1制备得到的sno2(cu)单晶薄膜层的(αhυ)2与入射光子能量关系曲线图,结果如图4所示,从图4可知,延长曲线线性区域,得到与横坐标相交点,可知sno2(cu)薄膜的光学带隙为4.18ev。
135.测试本技术应用实施例1制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流电压曲线,结果如图8所示,从图8可知sno2(cu)肖特基二极管具有很好的整流效果,开启电压为5.72v,5v时整流比为2.4,5v时漏电流为57pa。
136.测试本技术应用实施例1制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流密度-电压曲线图,如图9所示,从图9可知二极管的肖特基势垒高度为0.91ev,理想因子为11.28,表明sno2(cu)肖特基二极管的肖特基势垒高度较高。
137.测试本技术应用实施例1制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流-反向电压曲线图,如图10所示,从图10可知,二极管在反向偏压为5v时发生击穿现象。
138.测试本技术应用实施例2制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流电压曲线,结果如图11所示,从图11可知sno2(cu)肖特基二极管具有较佳的整流效果,开启电压为3.28v,5v时整流比为30.3,5v时漏电流为8.8pa。
139.测试本技术应用实施例2制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流密度-电压曲线图,如图12所示,从图12可知二极管的肖特基势垒高度为0.94ev,理想因子为12.24,表明sno2(cu)肖特基二极管的肖特基势垒高度较高。
140.测试本技术应用实施例2制备得到的sno2(cu)肖特基二极管的电流-反向电压曲线图,如图13所示,从图13可知,反向击穿电压大于50v,sno2(cu)肖特基二极管的反向击穿电压值至少提升一个数量级。
141.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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