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申请/专利权人：中国人民武装警察部队工程大学

摘要：本发明涉及半导体材料以及器件制造技术领域，公开了AlSb‑GeSn‑AlSb异质结构固态等离子体PiN二极管的制备方法及其器件，制备方法包括以下步骤：选取某一晶向的GeOI衬底，并在GeOI衬底内掺杂形成顶层GeSn区；在衬底顶层GeSn区内设置深槽隔离区；刻蚀所述GeSn区形成P型沟槽和N型沟槽；在P型沟槽和N型沟槽内采用离子注入形成P型有源区和N型有源区；在衬底上形成GeSn合金引线，这种制备方法这种制备方法及其器件，改善了固态等离子体在本征区底部以及中部的分布特性，使得载流子浓度和分布均匀性得到极大的提升，提高了硅基可重构天线的增益。

主权项：1.AlSb-GeSn-AlSb异质结构固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a选取某一晶向的GeOI衬底，并在GeOI衬底内掺杂形成顶层GeSn区；b在衬底顶层GeSn区内设置深槽隔离区；c刻蚀所述GeSn区形成P型沟槽和N型沟槽，所述P型沟槽和N型沟槽的深度小于顶层GeSn区的厚度；P型沟槽和N型沟槽的底部距顶层GeSn区底部的距离为5微米～25微米，形成深槽，这样在形成P型和N型有源区时形成杂质分布均匀、且高掺杂浓度的P、N区和和陡峭的Pi与Ni结，以利于提高本征区等离子体浓度；d在P型沟槽和N型沟槽内形成P型有源区和N型有源区；e在衬底上形成GeSn合金引线，以完成所述AlSb-GeSn-AlSb异质结构的固态等离子体PiN二极管的制备；所述步骤a：a1光刻所述GeOI衬底；a2对所述GeOI衬底进行Sn组分掺杂，形成顶层GeSn区，GeSn区中的Sn组分为1％～30％，通过动态的控制顶层Ge中Sn组分的含量以实现载流子最大注入比；a3去除光刻胶；所述步骤d包括以下步骤：d1在所述P型沟槽和所述N型沟槽内形成第一P型有源区和第一N型有源区；d11氧化所述P型沟槽和所述N型沟槽以使所述P型沟槽和所述N型沟槽的内壁形成一层二氧化硅氧化层；d12利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的氧化层以完成所述P型沟槽和所述N型沟槽内壁的平整化；d13对所述P型沟槽和所述N型沟槽进行离子注入以形成所述第一P型有源区和所述第一N型有源区，所述第一P型有源区为沿离子扩散方向距所述P型沟槽侧壁和底部深度小于1微米的区域，所述第一N型有源区为沿离子扩散方向距所述N型沟槽侧壁和底部深度小于1微米的区域；所述步骤（d13）中的离子注入的过程包括：d131采用带胶离子注入的方法对所述P型沟槽和所述N型沟槽分别注入P型杂质和N型杂质以形成第一P型有源区和第一N型有源区；d132去除光刻胶；d2在所述P型沟槽和所述N型沟槽内形成第二P型有源区和第二N型有源区；所述步骤（d2）包括：d21利用多晶AlSb填充所述P型沟槽和所述N型沟槽；d22平整化处理所述衬底后，在所述衬底表面上形成多晶AlSb层；d23光刻所述多晶AlSb层，并采用带胶离子注入的方法对所述P型沟槽和所述N型沟槽所在位置分别注入P型杂质和N型杂质以形成第二P型有源区和第二N型有源区且同时形成P型接触区和N型接触区；d24去除光刻胶；d25利用湿法刻蚀去除所述P型接触区和所述N型接触区以外的所述多晶AlSb层；所述步骤e包括：e1在所述衬底上生成二氧化硅；e2利用退火工艺激活有源区中的杂质；e3在所述P型接触区和所述N型接触区光刻引线孔；e4在所述引线孔中采用RPCVD的技术形成GeSn合金引线；e5钝化处理并光刻PAD以形成所述AlSb-GeSn-AlSb异质结构固态等离子体PiN二极管。

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百度查询： 中国人民武装警察部队工程大学 AlSb-GeSn-AlSb异质结构固态等离子体PiN二极管的制备方法及其器件