[发明专利]基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法有效
| 申请号： | 201310264671.4 | 申请日： | 2013-06-28 |
| 公开（公告）号： | CN103390590A | 公开（公告）日： | 2013-11-13 |
| 发明（设计）人： | 王莉;宋红伟;卢敏;马旭;赵兴志;王祥安 | 申请（专利权）人： | 合肥工业大学 |
| 主分类号： | H01L21/8247 | 分类号： | H01L21/8247 |
| 代理公司： | 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 | 代理人： | 何梅生 |
| 地址： | 230009 *** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 znse si 纳米 线异质结 存储器 制备 方法 | ||
1.基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是按如下步骤进行：
a、合成P型ZnSe/N型Si核壳纳米线，所述P型ZnSe/N型Si核壳纳米线是在P型ZnSe纳米线核（6）的外表面包裹有N型Si壳层（5）；
b、在硅片（1）上制备绝缘层（2），将P型ZnSe/N型Si核壳纳米线分散在所述绝缘层（2）上；
c、通过紫外光刻与电子束镀膜在分散有P型ZnSe/N型Si核壳纳米线的绝缘层（2）上制备一N型Si电极对（4），所述N型Si电极对（4）通过P型ZnSe/N型Si核壳纳米线连通且所述N型Si电极对（4）与所述N型Si壳层（5）为欧姆接触；
d、通过紫外光刻与RIE刻蚀将所述N型Si电极对（4）之间的N型Si壳层（5）刻蚀至露出P型ZnSe纳米线核（6）；
e、通过紫外光刻与电子束镀膜在刻蚀后露出的P型ZnSe纳米线核（6）上制备P型ZnSe电极（3），所述P型ZnSe电极（3）位于所述N型Si电极对（4）之间且与所述P型ZnSe纳米线核（6）交叉呈欧姆接触，得到基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器，所述P型ZnSe电极（3）不与所述N型Si电极对（4）接触。
2.根据权利要求1所述基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是：所述绝缘层（2）是以SiO2、Al2O3、Si3N4、HfO2为材质，所述绝缘层（2）的厚度不小于100nm。
3.根据权利要求1所述基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是：所述N型Si电极对（4）为Ti/Ag复合电极或Al电极。
4.根据权利要求1所述基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是：所述P型ZnSe电极（3）为Cu/Au复合电极或Au电极。
5.根据权利要求1所述基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是：所述P型ZnSe纳米线核（6）的掺杂元素为N、P、Ag、Bi、As或Sb，掺杂浓度为1%-50%原子百分含量。
6.根据权利要求1所述基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是：所述N型Si壳（5）的掺杂元素为N或P，掺杂浓度为1%-50%原子百分含量。
7.根据权利要求1所述基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是：所述RIE刻蚀的条件为：功率为50W、气压为3Pa，刻蚀气体为流量为23sccm的四氟化碳，刻蚀时间为10分钟。
8.根据权利要求1所述基于P型ZnSe/N型Si核壳纳米线异质结的存储器的制备方法，其特征是：所述P型ZnSe/N型Si核壳纳米线是按如下步骤合成：
a、通过热蒸发的方法在管式炉中合成P型ZnSe纳米线：
取质量纯度不低于99.9%的ZnSe粉末0.25g作为原材料，取纯度不低于99.9%的Ag2S粉末0.05g作为掺杂源，或取纯度不低于99.9%的铋粉0.05g作为掺杂源，或取纯度不低于99%的锑粉作为掺杂源，或取纯度不低于99%的砷粉作为掺杂源，将原材料和掺杂源充分研磨后放入氧化铝瓷舟，以蒸镀有5-10nm金的硅片作为衬底，将氧化铝瓷舟和衬底放入石英管中并将石英管转移在管式炉的反应腔中，所述管式炉以温度为1040℃和气压为120托的反应条件保持两个小时结束反应，在保持阶段以100sccm的流量持续通入氩气与氢气体积比为95：5的氩氢混合气，待反应腔的温度自然冷却到室温时取出样品，硅片衬底上沉积的一层黄褐色绒状产物即为制备所得的P型ZnSe纳米线；
或：采用质量纯度不低于99.9%的ZnSe粉末为原材料，将原材料放入氧化铝瓷舟，以蒸镀有5-10nm金的硅片作为衬底，将氧化铝瓷舟和衬底放入石英管中并将石英管转移在管式炉的反应腔中，所述管式炉以温度为1040℃和气压为120托的反应条件保持两个小时；对于N掺杂ZnSe纳米线，在保持阶段持续通入NH3气体，气体流量恒定为15sccm；对于P掺杂ZnSe纳米线，在保持阶段持续通入PH5气体，气体流量恒定为12sccm；待反应腔的温度自然冷却到室温时取出衬底，衬底上沉积的一层黄褐色绒状产物即为制备所得的P型ZnSe纳米线；
b、将步骤a所合成的P型ZnSe纳米线连同硅片衬底放入管式炉的反应腔中，用机械泵将反应腔内气压抽至10-1Pa后，再启动分子泵抽至不大于5×10-3Pa；
c、以20℃/min的速度将反应腔升温至580-750℃，在升温时持续通入流量为100sccm的H2；
d、保持580-750℃的温度40min，并在保持阶段通入气体：硅烷40-50sccm、氨气8-12sccm和H2 40-60sccm，且保持阶段气压维持在3300-4250Pa，其中氨气作为N型Si壳层（5）的掺杂源；或保持580-750℃的温度40min，并在保持阶段通入气体：硅烷40-50sccm、磷烷8-12sccm和H2 40-60sccm，且保持阶段气压维持在3300-4250Pa，其中磷烷作为N型Si壳层（5）的掺杂源；
e、关闭恒温系统，待反应腔自然冷却到室温时取出衬底，衬底上沉积的一层棕色产物即为P型ZnSe/N型Si核壳纳米线。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
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H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
