[发明专利]高温超导体与半导体接口实现方法

权利要求书

1.高温超导体与半导体接口实现方法，其特征是：

在高温超导体陶瓷上，利用外延工艺直接生长SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等半导体；

高温超导体与半导体电力电子的直接结合带来了新的器件特性；

在高温超导陶瓷(101)上，利用外延工艺生长SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等半导体材料；

用物理气相沉积或化学气相沉积方法，在在高温超导陶瓷(101)上生长SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等半导体材料；

高温超导陶瓷气相沉积SiC的步骤：

(1)将高温超导陶瓷(101)表面摩平、清洗；

(2)将高温超导陶瓷(101)表面抛光、清洗；

(3)利用低压化学气相或低压物理气相沉积方法在高温超导陶瓷(101)表面沉积SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等；

利用氧化、掺杂、光刻、刻蚀、芯片封装等工艺在高温超导陶瓷(101)表面制作MOS管、IGBT等器件。

2.高温超导体与半导体接口实现方法，其特征是：

在高温超导体和半导体衬底之间利用金属作为超导体与半导体之间的连接线，实现高温超导体与半导体之间导电；

利用熔点低于661℃的金属，如：锡、铅、锑、水银、铝、锌等夹杂高温超导体和半导体衬底之间；

高温超导陶瓷(201)，熔点低于661℃，低熔点的金属(202)，宽禁带半导体(203)；

步骤：

(1)将高温超导陶瓷(201)表面摩平、清洗；

(2)将高温超导陶瓷(201)表面抛光、清洗；

(3)将宽禁带半导体(203)衬底表面摩平、清洗；

(4)将宽禁带半导体(203)衬底表面抛光、清洗；

(5)将熔点低于661℃，低熔点的金属(202)，如：锡、铅、锑、水银、铝、锌等夹在高温超导陶瓷(201)与宽禁带半导体(203)；

(6)在加热炉中将金属熔化后，再冷却；或者利用电磁炉将金属熔化后，再冷却；

(7)实现高温超导陶瓷(201)和宽禁带半导体(203)衬底之间利用金属连接。

3.高温超导体与半导体接口实现方法，其特征是：

在高温超导体和半导体衬底之间利用无机半导体为超导体与半导体之间的连接线，实现高温超导体与半导体之间导电；

高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间利用化学气相沉积或物理气相沉积的方法沉积一层半导体材料，如，单晶硅、纳米硅线、碳、SiC、氮化镓、二氧化硅等半导体；

高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间利用物理气相沉积的方法沉积一层半导体Si材料；

步骤：

(1)将高温超导陶瓷(301)表面摩平、清洗；

(2)将高温超导陶瓷(301)表面抛光、清洗；

(3)将宽禁带半导体(302)衬底表面摩平、清洗；

(4)将宽禁带半导体(302)衬底表面抛光、清洗；

(5)将Si蒸汽在高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间流动，利用物理气相沉积法使其沉积在高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间。

4.根据权利要求3所述的高温超导体与半导体接口实现方法，其特征是：

在高温超导体和半导体衬底之间利用无机半导体为超导体与半导体之间的连接线，实现高温超导体与半导体之间导电；

高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间利用化学气相沉积的方法沉积一层半导体Si材料；

步骤：

(1)将高温超导陶瓷(301)表面摩平、清洗；

(2)将高温超导陶瓷(301)表面抛光、清洗；

(3)将宽禁带半导体(302)衬底表面摩平、清洗；

(4)将宽禁带半导体(302)衬底表面抛光、清洗；

(5)将SiH₄蒸汽通入高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间，利用低压化学气相沉积方法实现硅沉积在高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间。

5.根据权利要求3所述的高温超导体与半导体接口实现方法，其特征是：

在高温超导体和半导体衬底之间利用无机半导体为超导体与半导体之间的连接线，实现高温超导体与半导体之间导电；

高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间利用化学气相沉积的方法沉积一层半导体SiC材料；

步骤：

(1)将高温超导陶瓷(301)表面摩平、清洗；

(2)将高温超导陶瓷(301)表面抛光、清洗；

(3)将宽禁带半导体(302)衬底表面摩平、清洗；

(4)将宽禁带半导体(302)衬底表面抛光、清洗；

(5)将CH₃SiCl₃和H₂蒸汽通在高温超导陶瓷(301)和宽禁带半导体(302)衬底之间流动，利用化学气相沉积的方法沉积一层半导体SiC材料。