一种基于核/壳结构硅纳米线组的肖特基二极管的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于核/壳结构硅纳米线的肖特基二极管制备方法，该方法包括：硅片清洗、背电极制备、硅纳米线制备、硅纳米线间隙填充及沉积Pt薄膜等步骤；其硅纳米线为核/壳结构，硅为核、表面氧化层为壳，在应用时无需去除表面氧化层，所制备的肖特基二极管电流传输机制为缺陷辅助隧穿机制，具有优良的整流特性，在纳米器件领域和新能源领域具有广阔的应用前景。本发明具有制备方法简单，对环境、成本要求低，高重复性，适用于大规模工业生产。

主权项

一种基于核/壳结构硅纳米线组的肖特基二极管制备方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：(1)标准RCA清洗步骤清洗硅片，氮气吹干备用；(2)通过真空蒸镀仪在硅片一面蒸镀Al，在氮气氛围450℃下热退火5 min，形成良好的欧姆接触Al背电极；(3)用光刻胶旋涂Al背电极面，烘干；(4) 25 mmol L‑1AgNO3与浓度为40%的氢氟酸混合，形成混合溶液，其25 mmol L‑1AgNO3和浓度为40% 氢氟酸的体积比为1:1，超声使混合溶液均匀分布；将经清洗的硅片放入混合溶液中，保证光刻胶保护硅面朝下并与混合溶液充分接触，反应10～12分钟，在无光刻胶保护硅面上生长有硅纳米线，其长度 6～8 μm，然后，用大量去离子水冲洗，去除化学试剂残留；用硝酸去除沉积银；大量去离子水冲洗，去除化学试剂残留，鼓风干燥箱烘干；所生长的硅纳米线其硅为核、表面自然氧化层为壳，构成硅纳米线核/壳结构；(5) 将生长有硅纳米线的硅片置于匀胶台旋转，转速为3500 rpm，时长为20 s，保证光刻胶充分填充硅纳米线间隙，且硅纳米线尖端能暴露，烘干光刻胶；(6) 采用溅射法在硅纳米线尖端沉积Pt薄膜；将沉积好Pt薄膜的样品置于丙酮溶液中，去除硅纳米线间隙中的光刻胶和背电极保护光刻胶，用去离子水冲洗，去除残留的化学试剂和有机物，鼓风干燥箱烘干，得到基于核/壳结构硅纳米线组的肖特基二极管；其中：所述硅片为p‑Si，双面抛光，<100> 晶向，电阻率为 0.1‑10Ω·cm。