公开(公告)号：CN114068681A

公开(公告)日：2022-02-18

申请号：CN202111361547.0

申请日：2021-11-17

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 朱嘉琦 ,  刘本建 ,  刘康 ,  代兵 ,  张森 ,  郝晓斌 ,  文东岳 ,  赵继文 ,  乔鹏飞 ,  张晓晖

IPC: H01L29/16 ,  H01L29/167 ,  H01L29/872 ,  H01L21/329

Abstract: 基于金刚石肖特基二极管的高温工作的逻辑器件及其制备方法，它要解决现有高集成度的电子元器件等由于发热导致电路不能正常工作的问题。本发明基于金刚石肖特基二极管的逻辑器件在金刚石衬底上沉积有掺硼或者掺磷金刚石层，在掺硼或者掺磷金刚石层表面上沉积有选择性生长金属掩膜和选择性同质外延生长层，选择性生长金属掩膜和选择性同质外延生长层位于掺硼或者掺磷金刚石层表面的两侧，选择性生长金属掩膜作为欧姆电极，在选择性同质外延生长层上沉积至少两个肖特基电极，欧姆电极作为信号输出端；欧姆电极通过导线连接负载电阻，在负载电阻的另一端施加偏置电压。本发明的金刚石逻辑与门在600K及以上高温正常工作，实现逻辑与门的功能。

公开(公告)号：CN115513327A

公开(公告)日：2022-12-23

申请号：CN202211226842.X

申请日：2022-10-09

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 张晓晖 ,  刘康 ,  刘本建 ,  朱嘉琦 ,  代兵 ,  韩杰才

IPC: H01L31/108 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

Abstract: 利用紫外光原位调控肖特基势垒高度的探测器及其制备方法，本发明为了解决现有金刚石日盲紫外探测器的响应度和可探测度有待提高的问题。本发明利用紫外光原位调控肖特基势垒高度的探测器包括金刚石和叉指结构电极，在金刚石表面形成氧终端，带有氧终端金刚石的表面沉积叉指结构电极，叉指结构电极是由至少2个叉指电极形成叉指结构，且叉指结构电极的沉积厚度为5～10nm。采用光刻工艺在金刚石表面溅射沉积叉指结构电极。本发明采用厚度较薄的电极结构，利用半导体的光生伏特效应产生的光生电动势调控肖特基结的表面电势，实现更高更好的探测性能。本发明探测器相比传统器件的响应度和可探测度均提高了128％。

公开(公告)号：CN114628249A

公开(公告)日：2022-06-14

申请号：CN202210258284.9

申请日：2022-03-16

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 张晓晖 ,  刘康 ,  刘本建 ,  张文超 ,  朱嘉琦 ,  代兵 ,  韩杰才

IPC: H01L21/285 ,  H01L21/324

Abstract: 利用铁催化作用在本征金刚石表面制备欧姆接触的方法，本发明解决半导体器件在金属‑半导体接触处会产生较大的能量损耗等问题。制备欧姆接触的方法：在清洗后的金刚石上匀胶处理，再进行光刻处理，然后在光刻后的金刚石表面磁控溅射沉积Fe层，经过清洗去胶，将表面镀制有铁的金刚石置于石英管中密封，石英管内充有保护气体，然后转移至管式炉中，在800～950℃下退火处理，在本征金刚石表面制备欧姆接触。本发明通过控制退火温度和时间获得最小的接触电阻率，极大提高了导电性能，触点结合性能较好可以长时稳定的工作，由于Fe的存在引线难度降低易于表面形成机械稳定的接触，降低了表面整体石墨化的温度，简化了制备流程。

公开(公告)号：CN114068681B

公开(公告)日：2024-04-05

申请号：CN202111361547.0

申请日：2021-11-17

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 朱嘉琦 ,  刘本建 ,  刘康 ,  代兵 ,  张森 ,  郝晓斌 ,  文东岳 ,  赵继文 ,  乔鹏飞 ,  张晓晖

IPC: H01L29/16 ,  H01L29/167 ,  H01L29/872 ,  H01L21/329

Abstract: 基于金刚石肖特基二极管的高温工作的逻辑器件及其制备方法，它要解决现有高集成度的电子元器件等由于发热导致电路不能正常工作的问题。本发明基于金刚石肖特基二极管的逻辑器件在金刚石衬底上沉积有掺硼或者掺磷金刚石层，在掺硼或者掺磷金刚石层表面上沉积有选择性生长金属掩膜和选择性同质外延生长层，选择性生长金属掩膜和选择性同质外延生长层位于掺硼或者掺磷金刚石层表面的两侧，选择性生长金属掩膜作为欧姆电极，在选择性同质外延生长层上沉积至少两个肖特基电极，欧姆电极作为信号输出端；欧姆电极通过导线连接负载电阻，在负载电阻的另一端施加偏置电压。本发明的金刚石逻辑与门在600K及以上高温正常工作，实现逻辑与门的功能。

公开(公告)号：CN117711924A

公开(公告)日：2024-03-15

申请号：CN202311730172.X

申请日：2023-12-15

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘康 ,  范赛飞 ,  朱嘉琦 ,  梁博 ,  张晓晖 ,  张文超 ,  王彪

IPC: H01L21/04

Abstract: 一种在金刚石上制备低阻欧姆接触的方法及欧姆接触电极结构，本发明是为了解决难以在金刚石尤其是氧终端本征金刚石上制备欧姆接触的问题。制备低阻欧姆接触的方法：一、清洗；二、采用光刻工艺或掩膜工艺对清洗后的金刚石进行电极图案化处理；三、采用真空镀膜工艺依次在图案化处理的金刚石基底上沉积第一接触层、第二接触层和第三接触层；四、在惰性气体氛围中对沉积有电极的金刚石进行高温退火，其中步骤三中第一接触层的材质为ⅢB族到VⅢ族的过渡金属或硅。本发明使用过渡金属作为接触材料通过高温长时间退火在金刚石表面制备了低阻欧姆接触，制备的金属/半导体接触电阻率与势垒极低，极大提高了电接触的导电性能。

公开(公告)号：CN111628014A

公开(公告)日：2020-09-04

申请号：CN202010513714.8

申请日：2020-06-08

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘康 ,  张晓晖 ,  朱嘉琦 ,  代兵 ,  张森

IPC: H01L31/0224 ,  H01L31/09 ,  H01L31/18

Abstract: 3D结构金刚石日盲紫外探测器及其利用铁催化氢等离子体刻蚀的制备方法，本发明属于金刚石紫外探测器技术领域，它为了解决现有日盲紫外探测器的探测性能较低的问题。制备方法：一、超声清洗金刚石；二、在金刚石表面镀制金属铁叉指电极；三、对镀制有铁叉指电极的金刚石进行氢等离子体刻蚀处理；四、用稀盐酸溶解金刚石褶皱表面的铁；五、利用磁控溅射在金刚石表面镀制金属电极层；六、将带有金属叉指电极的金刚石表面的金属擦除，在凹槽中的形成3D金属电极。本发明3D结构金刚石日盲紫外探测器的电场能够分布在更纵深的位置，3D结构较平面结构在更深位置处的光生电子和光生空穴能够在电场作用下有效分离，从而提升探测性能。