[发明专利]肖特基二极管及其制备方法

说明书

本公开涉及肖特基二极管及其制备方法。一种肖特基二极管包括：衬底层；位于衬底层上的第一结构和第二结构，其中第一结构与第二结构之间为隔离槽结构，第一结构包括第一主体区和从第一主体区延伸的悬臂梁，第二结构包括第二主体区；以及肖特基接触结构，该肖特基接触结构包括：台面结构，位于第二主体区上；以及钝化层，位于第二主体区上并且包围台面结构，其中钝化层的厚度与台面结构的厚度相同；以及接触金属层，位于台面结构上并与悬臂梁的端部相接，其中，接触金属层与台面结构相接触并且接触金属层的接触面尺寸大于台面结构的顶面尺寸，并且其中钝化层内部嵌入有重掺杂多晶硅，该重掺杂多晶硅具有导电特性。

技术领域

本发明涉及二极管技术领域，尤其涉及肖特基二极管及其制备方法。

背景技术

太赫兹波是指频率为0.1~10THz (1THz=10¹²Hz)并且波长为3mm-30μm范围内的电磁波，位于毫米波与红外光之间的电磁辐射区域。太赫兹波由于其独有特性而具有广阔的应用前景和应用价值。

超外差式检测器是一种能够在太赫兹频率范围内进行探测的检测器。超外差式检测器通过一个非线性设备—混频器将难处理的高频信号进行下变频转换成易处理的中频信号，然后对中频信号进行放大和测量。混频器的输出信号的频率正比于太赫兹信号与本振信号频率的差值。因此，通过对输出信号的分析，可以得到太赫兹波信号的相关信息。

这种混频器可以为能够工作在室温环境下的肖特基二极管（Schottky BarrierDiode，SBD）混频器。在肖特基二极管混频器中，信号的混频过程发生在肖特基二极管的非线性金属-半导体结电阻上。对于一个阻性混频器来说，金属-半导体结的变频效率理论上能达到最大值，但肖特基二极管内部的寄生元素—串联电阻和结电容会阻止信号的部分功率耦合到结电阻，尤其当肖特基二极管工作频率高于1THz时，从而影响探测灵敏度。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种肖特基二极管，包括：衬底层；位于衬底层上的第一结构和第二结构，其中第一结构与第二结构之间为隔离槽结构，第一结构包括第一主体区和从第一主体区延伸的悬臂梁，第二结构包括第二主体区；以及肖特基接触结构，该肖特基接触结构包括：台面结构，位于第二主体区上；钝化层，位于第二主体区上并且包围台面结构，其中钝化层的厚度与台面结构的厚度相同；以及接触金属层，位于台面结构上并与悬臂梁的端部相接，其中，接触金属层与台面结构相接触并且接触金属层的接触面尺寸大于台面结构的顶面面尺寸，并且其中钝化层内部嵌入有重掺杂多晶硅，该重掺杂多晶硅呈现导电特性。

根据本公开的一方面，提供了一种混频器，该混频器包括如上所述的肖特基二极管。

根据本公开的一方面，提供了一种倍频器，该倍频器包括如上所述的肖特基二极管。

根据本公开的又一方面，提供了一种制备肖特基二极管的方法，包括：提供衬底层；在衬底层上形成第一结构和第二结构，其中第一结构与第二结构之间为隔离槽结构，第一结构包括第一主体区和从第一主体区延伸的悬臂梁，第二结构包括第二主体区；在第二主体区上形成肖特基接触结构，肖特基接触结构包括：台面结构，位于所述第二主体区上；钝化层，位于第二主体区上并且包围台面结构，其中钝化层的厚度与台面结构的厚度相同；以及接触金属层，位于台面结构上并与悬臂梁的端部相接，其中，接触金属层与台面结构相接触并且接触金属层的接触面尺寸大于台面结构的顶面尺寸，并且其中钝化层内部嵌入有重掺杂多晶硅，该重掺杂多晶硅导电特性。

根据本公开的肖特基二极管及其制备方法，在肖特基接触结构中提供了台面结构，这样肖特基接触面积可以与结电容不成比例缩小，使得肖特基二极管以及包括这种肖特基二极管的设备能够适用于高频信号的检测，而且保持了较高的结构可靠性，从而提供较高的检测灵敏度。此外，台面结构周围的钝化层中嵌入有具有导电特性的重掺杂多晶硅作为隔离栅电极，通过控制该隔离栅电极的电位，可以降低肖特基结的寄生电容。

附图说明