[发明专利]纳米硅异质结双向隧穿二极管

权利要求书

1.一种纳米硅异质结双向隧穿二极管，包括单晶硅基片、电极、沉积于单晶硅基片上的纳米硅薄膜，该纳米硅薄膜包括嵌在氢化非晶形硅组织中的纳米硅晶粒，所述纳米硅薄膜和构成纳米硅/单晶硅异质结构，其特征是所述的纳米硅晶粒粒径为4-6nm，且不同纳米硅晶粒的粒径大小相接近。

2.根据权利要求1所述的纳米硅异质结双向隧穿二极管，其特征是：所述的单晶硅基片的平均载流子浓度在10¹⁸-10¹⁹cm^-3之间。

3.根据权利要求1或2所述的纳米硅异质结双向隧穿二极管，其特征是：所述的纳米硅薄膜是采用等离子体增强化学气相沉积制成。

4.根据权利要求3所述的纳米硅异质结双向隧穿二极管，其特征是：所述的纳米硅薄膜掺磷，其制备时的气相掺杂质为三氢化磷，该三氢化磷相对制备纳米硅薄膜时使用的气相硅烷的比例为体积比0.2vol％-1.0vol％。

5.根据权利要求1或2或4所述的纳米硅异质结双向隧穿二极管，其特征是：所述的纳米硅薄膜和晶体硅基片之间还有一层非晶形高电阻缓冲层，其厚度为8nm-12nm。

6.根据权利要求5所述的纳米硅异质结双向隧穿二极管，其特征是：以p⁺型低电阻率单晶硅为基片，在其上方沉积一层掺磷的纳米硅薄膜，构成N/P⁺型的纳米硅/单晶硅异质结构。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的纳米硅异质结隧穿二极管，其特征是：所述的纳米硅薄膜厚度为45nm-55nm。

8.根据权利要求7所述的纳米硅异质结双向隧穿二极管，其特征是：所述的电极是欧姆连接于单晶硅基片的Au/Cr电极，以及欧姆连接于纳米硅薄膜的Au/Ge电极。