[发明专利]具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管及制备方法

权利要求书

1.一种具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述固态等离子体PiN二极管用于制作硅基高集成可重构天线，所述制备方法包括步骤：

(a)选取GeOI衬底，并在GeOI衬底内掺杂形成顶层GeSn区；

(b)形成台面的有源区；

(c)利用原位掺杂形成P区和N区，具体步骤如下；

(c1)台面的有源区四周平坦化处理；

(c2)利用原位掺杂淀积p型硅形成P区；

(c3)利用原位掺杂淀积n型硅形成N区；

(d)在所述衬底上形成GeSn合金引线，以完成所述具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备。

2.如权利要求1所述的具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)包括：

(a1)光刻所述GeOI衬底；

(a2)对所述GeOI衬底进行Sn组分掺杂，形成顶层GeSn区，通过动态的控制顶层Ge中Sn组分的含量以实现载流子最大注入比；

(a3)去除光刻胶。

3.如权利要求1所述的具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)包括：

(b1)在所述GeSn区表面利用CVD淀积一层氮化硅；

(b2)利用光刻工艺在所述氮化硅层上形成台面有源区图形；

(b3)利用干法刻蚀工艺在所述有源区图形的指定位置处刻蚀所述保护层及顶层GeSn区从而形成台面有源区。

4.如权利要求1所述的具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(c1)包括：

(c11)氧化所述台面有源区的四周侧壁以使所述台面有源区的四周侧壁形成氧化层；

(c12)利用湿法刻蚀工艺刻蚀所述台面有源区的四周侧壁氧化层以完成所述台面有源区的四周侧壁平坦化。

5.如权利要求1所述的具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(c2)包括：

(c21)利用CVD在所述衬底表面淀积一层二氧化硅；

(c22)利用光刻工艺在所述二氧化硅层上形成P区图形；

(c23)利用湿法刻蚀工艺去除P区上的二氧化硅；

(c24)利用原位掺杂淀积p型硅形成P区；

(c25)先利用干法刻蚀工艺使P区表面平整化，再利用湿法刻蚀工艺去除衬底表面的二氧化硅。

6.如权利要求1所述的具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(c3)包括：

(c31)利用CVD在所述衬底表面淀积一层二氧化硅；

(c32)利用光刻工艺在所述二氧化硅层上形成N区图形；

(c33)利用湿法刻蚀工艺去除N区上的二氧化硅；

(c34)利用原位掺杂淀积n型硅形成N区；

(c35)先利用干法刻蚀工艺使N区表面平整化，再利用湿法刻蚀工艺去除衬底表面的二氧化硅。

7.如权利要求1所述的具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)包括：

(d1)在所述衬底上生成二氧化硅；

(d2)利用退火工艺激活所述P区和N区中的杂质；

(d3)在P区和N区光刻引线孔并采用RPCVD的技术形成GeSn合金引线；

(d4)钝化处理并光刻PAD以形成所述具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管。

8.一种具有台面结构的异质GeSn基固态等离子体PiN二极管，其特征在于，用于制作硅基高集成可重构天线，所述固态等离子体PiN二极管采用如权利要求1-7中任一项所述的方法制得。