[发明专利]采用突变金属-绝缘体转变半导体材料的二端子半导体器件

权利要求书

1.一种二端子半导体器件，包括：

作为衬底的第一电极层；

设置在所述第一电极上的、具有小于2eV的能隙以及位于空穴能级中的空穴、利用空穴掺杂效应的突变金属-绝缘体转变半导体有机或者无机材料层；以及

设置在所述突变金属-绝缘体转变半导体有机或者无机材料层上的第二电极层，

所述二端子半导体器件是开关器件。

2.权利要求1的二端子半导体器件，其中所述突变金属-绝缘体转变半导体材料层包括加入了低浓度空穴的Si、Ge、Al、As、Sb、B、N、Ga、P、In、Te、Ag、Cd、Zn、Pb、S、Bi、K、H、Be、O或者C的p型元素半导体或者由这些元素组成的p型化合物半导体。

3.权利要求1的二端子半导体器件，其中所述突变金属-绝缘体转变半导体材料层包括加入了低浓度空穴的由Y、Pr、Ba、Cu、La、Sr、Ti、V、Ca、Fe、W、Mo、Nb、Al、Hf、Ta、Zr、La、Bi、Pd或者O组成的p型氧化物半导体。

4.权利要求1的二端子半导体器件，其中所述突变金属-绝缘体转变半导体材料层包括加入低浓度空穴的由Fe、S、Sm、Se、Te、Eu、Si、Mn、Co、B、H、Li、Ca、Y、Ru、Os、P、As、P、Ir、Ti、Zr、Hf、Mo、Te、Tc、Re、Rh、Pt、Yb、B、O或者C组成的p型化合物半导体。

5.权利要求1的二端子半导体器件，其中所述突变金属-绝缘体转变半导体材料层包括：

无机半导体，包括：加入低浓度空穴的p型元素半导体、加入低浓度空穴的不含过渡金属元素的p型化合物半导体、加入低浓度空穴的p型氧化物半导体、加入低浓度空穴的包含过渡金属元素的p型化合物半导体；或者

加入低浓度空穴的p型有机半导体。

6.权利要求5的二端子半导体器件，其中：

所述加入低浓度空穴的p型元素半导体包括：Si(100)；Si(111)；Si(110)；Ge(100)；灰Sn；灰Se；Sb；Te；B；类金刚石无定形碳或者类金刚石碳，和

所述加入低浓度空穴的不含过渡金属元素的p型化合物半导体包括：Si:B；Si:P；SiC；SiGe；AlAs；InAlAs；AlSb；BN；GaAs；InGaAs；GaP；GaSb；0≤x≤0.5的Ga_xSb_1-x；0≤x≤0.2的Ge_xSb_1-x；InN；InAs；InP；InSb；0≤x≤0.5的In_xSb_1-x；0≤a≤0.2、0≤b≤0.2、0.5≤c≤1且0≤d≤0.5的Ge_aIn_bSb_cTe_d；0≤x≤0.2、0.5≤y≤1且0≤z≤0.3的In_xSb_yTe_z；GeCdS；CdSe；CdTe；ZnS；ZnSe；ZnTe；PbS；PbSe；PbTe；0≤x≤0.5的Sb_1-xTe_x；四面体无定形碳：N；无定形氢化碳层；K₄C₆₀；K₆C₆₀；Ga-As-Si系；Ga-GaAs-Ge系；Ga-GaAs-Sn；Ga-As-Sn系；Ga-As-Zn系；Ga-P-Si系；Ga-P-Zn系；Ga-P-Ge系；GaP-Bi系；GeTe-Bi₂Te₃；GeSb₂Te₄；GaP:N；GaAs:Ca；GaAs:K；GaAs:Cl；GeBi₂Te₄；加9％H的B；加11％H的B；加24％H的B；LiAlB₁₄；CaB₆；a-AlB₁₂或者BC。