多孔硅发光器件及其制造方法与流程

文档序号:12749718阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种发光器件(1),包括:

-半导体本体(2),具有第一导电性类型,具有正侧面(2a)和背侧面(2b);

-多孔硅区域(10),在所述半导体本体(2)中在所述正侧面(2a)处延伸;以及

-阴极区域(8),具有第二导电性类型,具有面对所述正侧面(2a)的顶侧面、与所述顶侧面相对的底侧面、以及在所述顶侧面和所述底侧面之间延伸的侧向部分,其中所述阴极区域(8)的所述侧向部分与所述多孔硅区域(10)直接电接触,

其特征在于,进一步包括电绝缘材料的势垒区域(12),所述势垒区域在所述底侧面处与所述阴极区域(8)直接接触地延伸,使得在使用中,电流排他地穿过所述阴极区域(8)的所述侧向部分在所述半导体本体中流动。

2.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述势垒区域(12)是从以下材料当中选择的材料的单层:氧化硅;氮化硅;氧化铝;高介电常数或者“高k”材料;以及低介电常数或者“低k”材料。

3.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述势垒区域(12)是包括从以下材料当中选择的材料的被设置在彼此顶上的两个或者多个层的多层:氧化硅;氮化硅;氧化铝;高介电常数或者“高k”材料;以及低介电常数或者“低k”材料。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的发光器件,其中所述势垒区域(12)具有被包括在10nm和700nm之间的厚度。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的发光器件,其中所述半导体本体具有所述第一导电性和被包括在1014原子/cm3和1020原子/cm3之间的掺杂浓度,并且具有所述第二导电性的所述阴极区域(8)具有被包括在1016原子/cm3和1020原子/cm3之间的掺杂浓度。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的发光器件,其中所述半导 体本体包括:

体区域(6),面对所述背侧面(2b),具有所述第一导电性和第一掺杂值,并且形成所述发光器件(1)的阳极区域;以及

P阱区域(4),被设置在所述体区域(6)和所述正侧面(2a)之间,所述P阱区域(4)具有所述第一导电性和与所述体区域(6)的所述第一掺杂值不同的第二掺杂值,

其中所述多孔硅区域(10)和所述阴极区域(8)完全在所述P阱区域(4)中延伸。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的发光器件,进一步包括:阴极接触金属化层(18),其与所述阴极区域(8)电接触地延伸;以及阳极接触金属化层(20),其与所述体区域(6)电接触地延伸。

8.一种用于制造发光器件(1)的方法,包括以下步骤:

-在具有正侧面(2a)和背侧面(2b)的半导体本体(2)中形成阴极区域(8),其中所述半导体本体(2)具有第一导电性类型,并且所述阴极区域(8)具有第二导电性类型;以及

-形成与所述阴极区域(8)的侧向部分直接接触的多孔硅区域(10),所述侧向部分被限定为所述阴极区域的在所述阴极区域(8)的直接面对所述正侧面(2a)的顶侧面和与所述顶侧面相对的底侧面之间延伸的部分;

其特征在于,所述方法进一步包括形成电绝缘材料的势垒区域(12)的步骤,所述势垒区域在所述阴极区域(8)的底侧面上与所述阴极区域(8)直接接触。

9.根据权利要求8所述的方法,其中形成所述势垒区域(12)的所述步骤包括形成从以下材料当中选择的材料的单层:氧化硅;氮化硅;氧化铝;高介电常数或者“高k”材料;以及低介电常数或者“低k”材料。

10.根据权利要求8或者9所述的方法,其中所述半导体本体(2)由硅制成,并且形成所述势垒区域(12)的所述步骤包括以下步骤:

-执行氧原子的离子注入,以在所述阴极区域(8)的所述底侧 面处形成注入区域;以及

-执行退火以在所述注入区域中生成氧化硅层。

11.根据权利要求8所述的方法,其中形成所述势垒区域(12)的所述步骤包括形成包括从以下材料当中选择的材料的被设置在彼此顶上的两个或者多个层的多层:氧化硅;氮化硅;氧化铝;高介电常数或者“高k”材料;以及低介电常数或者“低k”材料。

12.根据权利要求8或者11所述的方法,其中所述半导体本体(2)由单晶硅制成,

其中形成所述势垒区域(12)的所述步骤包括在所述半导体本体(2)上沉积氧化硅层(40;12)并且通过光刻限定所述氧化硅层以形成由所述半导体本体(2)的表面部分包围的氧化硅岛,

其中形成所述阴极区域(8)的所述步骤包括在所述氧化硅岛上外延生长多晶硅区域,并且

其中形成所述多孔硅区域的所示步骤包括在所述半导体本体(2)的包围所述氧化硅岛的所述表面部分上外延生长单晶硅区域。

13.根据权利要求8或者11所述的方法,其中形成所述势垒区域(12)的所述步骤包括:刻蚀所述半导体本体(2)的选取部分以形成沟槽(22);以及在所述沟槽(22)的底部上形成电绝缘材料层,

其中形成所述阴极区域(8)的所述步骤包括使用具有所述第二导电性类型的材料(30)填充所述沟槽(22),

并且其中形成所述多孔硅区域(10)的所述步骤包括在半导体本体(2)的侧向包围所述沟槽(22)的部分中形成多孔硅。

14.根据权利要求8至13中的任一项所述的方法,其中形成所述多孔硅区域(10)的所述步骤包括执行以下处理当中的处理:在氢氟酸中的阳极氧化、硅的化学和/或电化学沉积、以及RIE。

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