[发明专利]一种应用于自毁芯片的含能二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种应用于自毁芯片的含能二极管，其特征在于，包括依次设置的底层材料，中间层材料和顶层材料；

所述底层材料和中间层材料构成铝热剂型的含能材料区，中间层材料和顶层材料构成半导体材料区，即中间层材料和顶层材料形成P-N结；

中间层材料为铝热剂中的金属氧化物型的氧化剂的一种或任几种的组合，且组成中间层材料的金属氧化物为同种类型的半导体材料。

2.根据权利要求1所述的含能二极管，其特征在于，底层材料为铝热剂中的还原剂组分中的一种或多种混合物。

3.根据权利要求2所述的含能二极管，其特征在于，底层材料为Al,Mg,B,Be中的一种或任几种的混合。

4.根据权利要求2所述的含能二极管，其特征在于，中间层材料为Cu_xO、Fe_xO_y、Cr_xO_y、NiO、Bi₂O₃、MoO₃、SnO、SnO₂、TiO₂中的一种或任几种的混合。

5.根据权利要求4所述的含能二极管，其特征在于，顶层材料为何中间层材料类型相对的金属半导体氧化物。

6.根据权利要求5所述的含能二极管，其特征在于，顶层材料的金属半导体氧化物为ZnO、TiO₂、Al₂O₃、Cu_xO、Fe_xO_y、Cr_xO_y、NiO、Bi₂O₃、MoO₃、SnO、SnO₂中的一种或任几种的混合。

7.根据权利要求1所述的含能二极管，其特征在于，还包括设置在顶层材料上的顶部电极；

优选的，顶部电极为镀金、镀银、银浆、金属网中的一种；

优选的，顶部电极采用金属钼网。

8.根据权利要求1所述的含能二极管，其特征在于，当底层材料的导电性不能满足电极的需求时，在底层材料外设置底部电极。

9.根据权利要求1-8任一项所述的含能二极管，其特征在于，在基底上采用先后外延生长主体三层材料制备，外延方法为水热法、溶胶凝胶、磁控溅射、气相物理沉积、电化学沉积或激光脉冲沉积。

10.一种Al/CuO/ZnO含能二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：将铝片抛光，用乙醇和去离子水冲洗备用；

步骤(2)：将硝酸铜和硝酸钠溶于水中得到第一步电化学沉积电解液，步骤(1)得到的铝片为阳极，铂电极为阴极，在恒电压条件下电化学沉积CuO薄膜；

步骤(3)：将步骤(2)中电化学沉积完成的铝片取出，放入马弗炉中进行退火，得到带有CuO薄膜的铝片；

步骤(4)：将硝酸锌和硝酸钠溶于水中得到第二步电化学沉积电解液，步骤(3)得到的带有CuO薄膜的铝片为阳极，铂电极为阴极，水浴加热，在恒电流条件下电化学沉积ZnO薄膜；

步骤(5)：将步骤(4)中电化学沉积完成的铝片取出，放入烘箱干燥后在ZnO薄膜上加装顶部电极，得到ZnO-CuO-Al含能二极管。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(2)中用硫酸铜或醋酸铜代替硝酸铜，用硝酸钾代替硝酸钠；步骤(4)中用硝酸钾代替硝酸钠；

优选的，铝片的厚度为50～200微米；

优选的，步骤(2)中硝酸铜与硝酸钠摩尔比范围为1：1～3：1；恒电压为2.0～2.2V，沉积时间为600～900s；

优选的，步骤(3)中在马弗炉中退火升温速率为4～8℃/min，在350～450℃保温3～5小时；

优选的，步骤(4)中硝酸锌与硝酸钠摩尔比范围为4：1～6：1；水浴加热温度为60～70℃，恒电流为0.05～0.10A，沉积时间为420s～600s；

优选的，步骤(5)中烘箱温度为90～110℃，时间1～1.5小时。