System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种微/纳米结构半导体及其制作方法技术_技高网
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一种微/纳米结构半导体及其制作方法技术

技术编号:40365111 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-20 22:12
本发明专利技术提供了一种微/纳米结构半导体,在衬底规定出微/纳米结构半导体区域,在微/纳米结构半导体区域制备微/纳米结构;所述微/纳米结构半导体的控制方式为控制芯片独立控制单个微/纳米结构半导体区域的微/纳米结构;所述控制芯片与微/纳米结构半导体的连接方式为同一片晶圆上的内部连接或不同一片晶圆的外部连接。所述微/纳米结构半导体区域划分一个区域或多个区域阵列,并通过沟槽、氮化物、氧化物、玻璃材料、有机物等绝缘材料或结构进行隔离;所述微/纳米结构半导体区域制备有单个微/纳米结构或多个微/纳米结构阵列;所述微/纳米结构至少有两个端点电极;所述端点电极至少包含一个独立控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微/纳米结构半导体领域,尤其涉及规则的微/纳米结构区域制备技术。


技术介绍

1、微/纳米结构基于微纳米尺寸,种类包括有超导系列产品(如:ybco)、金属(例如:ni,pt,au,ag)、半导体(如:硅纳米线(sinws),inp,gan)、绝缘材料(例如:sio2,tio2)和由有机(例如dna)或无机(例如mo,mosi)重复的分子单元结构组成的分子微/纳米结构等。微/纳米结构在多方向具有新应用前景,例如:在遗传学上,微/纳米结构可以创建人工蛋白质编码dna,可用于促进蛋白质的创建或生产,从而推进蛋白质研究,并有可能导致治疗应用方面的进展,例如功能障碍蛋白质的替换或修复。在半导体领域上,微/纳米结构小尺寸的属性使其成为良好的导体,电子容易通过它们,这种特性使计算机科学取得了重要的进步,例如:使用专用的硫化镉微/纳米结构的光学光子开关的开发允许光子通过并充当二进制信号(即0和1),具有极大地提高计算机速度的潜力;或者应用于虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、超高清超大屏幕显示等未来高端显示领域,微/纳米结构的发光二极管提高像素密度、发光亮度、对比度等;或者应用于电子,光学和光伏领域,各种微/纳米结构为提高光伏、传感器、cmos和光学器件的性能创造了独特的机会。

2、微/纳米结构可由自上而下的方法和自下而上两种方法进行制备。自上而下的方法本质是在与微/纳米结构为同一种的体材料,切割刻蚀至尺寸合适为止。自下而上的方法是一种组装过程,通过较小的粒子连接在一起以形成相对较大的结构。

3、由于微/纳米结构尺寸在微纳米级别,微/纳米结构区域的大小难以定义。科学家和工程师们面临最巨大的挑战是找到一种在微/纳米结构构建后正确排列微/纳米结构区域的方法,且迄今为止没有人找到使正确排列微/纳米结构区域且可大规模生产可行的方法。

4、ep2491591b1专利提一种基于导电膜的纳米线发光二极管,需要在衬底上进行纳米线外延生长后,将纳米线的两端从衬底上剥离,再将纳米线层转移到像素的有源基体上,进行纳米线发光器件与导电层的连接。这势必存在纳米尺寸的对准问题和巨量转移难题。这需要在有源基体上进行像元大小的制作、分割,并需要将发光的纳米线转移至该区域进行对准工作。除此之外,通过剥离方法将纳米线从原始生长衬底剥离,无法保证纳米线的完整性和纳米线在剥离过程中发生的聚拢或倒伏等情况。以及剥离材料的使用对后续与像素有源基体、导电层接触存在会造成不利影响的可能性,则涉及到针对纳米尺寸led检查和修复技术,这是目前尚未拥有的技术手段。


技术实现思路

1、本专利技术可解决上述现存在的关键问题,在提高微/纳米结构区域密度、缩短隔离结构的宽度的情况下,通过在初始阶段规定微/纳米结构半导体和微/纳米结构设计,后续可直接原位引线连接或倒扣焊接,规避微/纳米结构的巨量转移难题和区域有源基体的制作等多个衬底制作、多次转移、多次对准的优势。

2、若是采用微/纳米结构制备光电子器件或结构,而没有采用本专利技术的微/纳米结构半导体区域制备方法,一般处理为共阴极或共阳极做法:每个区域底部相连,统一供电,每个区域的顶部电极独立存在。使得区域底部会有很大的漏电流,需要加大电压,方可使载流子进入微/纳米结构进行工作,整体效率降低。本专利技术通过微/纳米结构半导体区域设计,直接可独立控制该区域注入的载流子数目,且载流子只能在该区域流动,无法跨越沟道,进入其他区域形成流通。且本专利技术通过微/纳米结构半导体区域,可做到微/纳米结构的工作处于完全关断和完全打开状态,不会存在无法完全关断的情况。

3、基于此,本专利技术的目的在于提供一种微/纳米结构半导体及其制作方法,以解决微/纳米结构小型化方面及与控制连接的技术瓶颈,规避微/纳米结构的巨量转移难题和区域有源基体的制作等多个衬底制作、多次转移、多次对准;提出在微/纳米结构的光电子器件或结构构建后,正确排列微/纳米结构且可大规模生产可行的方法。

4、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

5、本专利技术的第一个方面提供一种微/纳米结构半导体,微/纳米结构优先考虑纳米线,包括:

6、一种微/纳米结构半导体,在衬底规定出微/纳米结构半导体区域,在微/纳米结构半导体区域制备微/纳米结构。

7、进一步的,所述微/纳米结构半导体的控制方式为控制芯片实现对各单个微/纳米结构半导体区域的微/纳米结构进行独立控制。

8、进一步的,所述控制芯片与微/纳米结构半导体的连接方式为同一片晶圆上的内部连接或不同一片晶圆的外部连接。

9、可选的,所述微/纳米结构包括但不仅限于:微/纳米线、微/纳米柱、微/纳米棒、微/纳米丝、微/纳米锥、微/纳米塔、微/纳米颗粒、微/纳米点、微/纳米管、微/纳米带、微/纳米纤维;所述微/纳米结构尺寸包括1nm-10um。

10、可选的,所述微/纳米结构材料包括si、ge、氧化物、ii-iv族或者iii-v族材料的半导体。

11、可选的,所述微/纳米结构半导体区域划分一个区域或多个区域阵列,可通过沟槽、掺杂结构、局部氧化层的结构进行区域隔离;所述掺杂结构包括p-n结、肖特基结、p-i-n结。

12、进一步的,所述区域制备有单个微/纳米结构或多个微/纳米结构阵列;所述纳米线的微/纳米结构为线状和树状,所述树状纳米线包括主干纳米线和连接在所述主干纳米线上的至少一个分支纳米线。

13、可选的,所述微/纳米结构至少有两个端点电极;所述端点电极至少包含一个可独立控制。

14、可选的,所述的微/纳米结构半导体的衬底制备方法包括常规制备方法和衬底与表面层之前嵌入一层绝缘层的制备方法,所述衬底与表面层之前嵌入一层绝缘层的制备方法包括sos技术、使用注入氧分离技术、键合回刻技术或智能剪切技术等制备方法。

15、进一步的,所述衬底可为但不限于硅、绝缘体上的单晶硅薄膜、蓝宝石、碳化硅、柔性材料或化合物衬底,以及表面改良处理过的玻璃、金属、有机材料等衬底;所述化合物衬底包括但不限于gan、gaas、gap、inp、gasb;或者为以上各类材料/结构组合而成的衬底,如表面有iii-v材料的硅衬底。

16、可选的,所述微/纳米结构半导体整体应用范围可涵盖光伏、发光、逻辑、功率、探测、生物传感、生物医学等器件或结构。

17、本专利技术的第二个方面还提供一种上述第一个方面所述的微/纳米结构半导体的制备方法,包括如下步骤:

18、微/纳米结构半导体的衬底制备,包括使用注入氧分离技术(separation byimplanted oxygen,simox)、键合回刻技术(bond and etch-back soi,besoi)或智能剪切技术(smart-cut)技术方法。

19、在本专利技术某些实施例中,使用注入氧分离技术(separation by implantedoxygen,simox)制备微/纳米结构半导体的衬底的具体工艺如下:...

【技术保护点】

1.一种微/纳米结构半导体,其特征在于,在衬底规定出微/纳米结构半导体区域,在微/纳米结构半导体区域制备微/纳米结构。

2.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构半导体的控制方式为控制芯片实现对各单个微/纳米结构半导体区域的微/纳米结构进行独立控制。

3.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述控制芯片与微/纳米结构半导体的连接方式为同一片晶圆上的内部连接或不同一片晶圆的外部连接。

4.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构包括但不仅限于:微/纳米线、微/纳米柱、微/纳米棒、微/纳米丝、微/纳米锥、微/纳米塔、微/纳米颗粒、微/纳米点、微/纳米管、微/纳米带、微/纳米纤维;所述微/纳米结构尺寸包括1nm-10um。

5.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构材料包括Si、Ge、氧化物、II-IV族或者III-V族材料的半导体。

6.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构半导体区域划分一个区域或多个区域阵列,通过沟槽、掺杂结构、局部氧化层的结构进行区域隔离;所述掺杂结构包括p-n结、肖特基结、p-i-n结。

7.如权利要求6所述的微/纳米结构半导体区域,其特征在于,所述区域制备有单个微/纳米结构或多个微/纳米结构阵列。

8.根据权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构至少有两个端点电极;所述端点电极至少包含一个可独立控制。

9.如权利要求1-9任一项所述的微/纳米结构半导体的衬底制备方法,其特征在于,包括常规制备方法和衬底与表面层之前嵌入一层绝缘层的制备方法,所述衬底与表面层之前嵌入一层绝缘层的制备方法包括SOS技术、使用注入氧分离技术、键合回刻技术或智能剪切技术制备方法。

10.根据权利要求9所述的微/纳米结构半导体,所述衬底可为硅、绝缘体上的单晶硅薄膜、蓝宝石、碳化硅、柔性材料或化合物衬底,以及表面改良处理过的玻璃、金属、有机材料等衬底;所述化合物衬底包括GaN、GaAs、GaP、InP、GaSb;或者为以上各类材料/结构组合而成的衬底。

11.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构半导体整体应用范围涵盖光伏、发光、逻辑、功率、探测、生物传感、生物医学器件或结构。

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【技术特征摘要】

1.一种微/纳米结构半导体,其特征在于,在衬底规定出微/纳米结构半导体区域,在微/纳米结构半导体区域制备微/纳米结构。

2.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构半导体的控制方式为控制芯片实现对各单个微/纳米结构半导体区域的微/纳米结构进行独立控制。

3.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述控制芯片与微/纳米结构半导体的连接方式为同一片晶圆上的内部连接或不同一片晶圆的外部连接。

4.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构包括但不仅限于:微/纳米线、微/纳米柱、微/纳米棒、微/纳米丝、微/纳米锥、微/纳米塔、微/纳米颗粒、微/纳米点、微/纳米管、微/纳米带、微/纳米纤维;所述微/纳米结构尺寸包括1nm-10um。

5.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构材料包括si、ge、氧化物、ii-iv族或者iii-v族材料的半导体。

6.如权利要求1所述的微/纳米结构半导体,其特征在于,所述微/纳米结构半导体区域划分一个区域或多个区域阵列,通过沟槽、掺杂结构、局部氧化层的结构进行区域...

【专利技术属性】
技术研发人员:张运炎张林君褚衍盟程志渊
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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