具有导电屏蔽结构的微/纳米器件及其制备方法

本发明涉及半导体器件领域，特别涉及一种具有接地屏蔽结构的微/纳米器件及其制备方法。

背景技术：

1、随着技术的发展，微/纳米芯片越来越趋向于微型化和集成化，受到人们的广泛关注。

2、微/纳米器件要实现驱动控制，各单元之间电信号串扰问题亟待解决。串扰会在其他传输线上引入感应噪声，使得电信号的噪声容限减小。特别是对于单元尺寸小、单位面积上集成度高的微/纳米器件，串扰问题变得越来越严重。例如，对于常规存储器，小型化、集成度高带来的问题是邻近存储器单元之间会发生串扰(干扰)而导致数据丢失；对于微/纳米显示器，小型化、集成度高带来的问题是邻近像元之间会发生电串扰(干扰)而导致led点亮不受驱动电路控制。迄今为止还没有人提出能够应用于微/纳米器件且大规模生产可行的导电屏蔽结构。

技术实现思路

1、基于上述背景，本发明针对微/纳米器件各单元之间电串扰问题，提供了一种具有接地屏蔽结构的微/纳米器件及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、本发明的第一个方面一种具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，包括至少一个微/纳米结构单元和若干导线堆叠部，所述导线堆叠部包括：导线层、导线隔离层、导线屏蔽层和覆盖层；所述导线层一端连接微/纳米结构单元的电极，另一端连接驱动电路；所述导线隔离层夹置于所述导线层与所述导线屏蔽层之间，所述导线屏蔽层接地，所述覆盖层形成于所述导线屏蔽层的外侧。

4、进一步的，所述微纳/米微/纳米结构单元包括功能单元和控制单元。

5、进一步的，所述导线堆叠部通过沉积方法制备。

6、可选的，所述沉积方法包括物理沉积或气相沉积，物理沉积包括热蒸镀、溅射；化学沉积包括分子束外延技术、水热法。

7、进一步的，所述导线屏蔽层由导电材料组成，包括各种金属、含金属组合物或导电掺杂半导体材料。

8、进一步的，所述导线隔离层由绝缘材料组成，包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。

9、进一步的，所述导线覆盖层使用具有吸光能力的材料制备，包括钙钛矿或iii-v半导体。所述吸光材料具有特定的吸收波长，不同吸收波长的覆盖层对应不同颜色的led像元，如蓝光led，导线堆叠部的导线覆盖层可选择苝基化合物，避免相邻led像元的光串扰问题。

10、进一步的，所述导线覆盖层使用具有反射能力的材料，包括反光膜或金属等。所述反射材料在特定范围内具有较大的反射率，不同的覆盖层对应具有不同探测材料的探测单元，例如对于cigs薄膜太阳能电池，所述导线堆叠部的导线覆盖层可选用在1064nm反射率达到95％的金、银、铜等金属材料，可提高太阳能电池在1064nm处的量子效率。

11、进一步的，所述微纳/米微/纳米器件按材料划分包括薄膜器件和/或纳米线器件。

12、进一步的，所述微纳/米微/纳米结构单元按功能划分包括探测器、激光器或存储器。

13、进一步的，所述微纳/米微/纳米器件由微纳/米微/纳米结构单元阵列组成，阵列各单元由独立的驱动电路控制开关。

14、进一步的，所述微纳/米微/纳米器件的控制元件为二极管、三极管或者mos管。

15、本发明的第二个方面提供一种如上述第一个方面所述的具有导电屏蔽结构的微纳/米微/纳米器件中导线堆叠部的制备方法，包括如下步骤：

16、通过图案化技术，在控制元件的金属电极上依次形成导线屏蔽层和导线隔离层；在所述导线屏蔽层和导线隔离层上开孔暴露出控制元件上的金属电极；通过沉积形成导线连通阵列的电极；通过图案化技术依次沉积导线隔离层、导线屏蔽层、覆盖层，最终形成导线、导线隔离层、导线屏蔽层、覆盖层由内向外分布的包覆结构。

17、本发明所提出的一种具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，克服了器件尺寸在微/纳米级别时，连接控制元件和驱动电路的导线间电信号串扰的难题。本发明提出的由导线堆叠部构成的导电屏蔽结构可广泛应用于微/纳米器件且可大规模生产可行。采用本发明的方法，可通过微/纳米工艺技术进行导电屏蔽结构制备，适应器件小型化、微型化发展需求，有效避免了器件控制线路的电串扰。

技术特征：

1.一种具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，包括至少一个微/纳米结构单元和若干导线堆叠部，所述导线堆叠部包括：导线层、导线隔离层、导线屏蔽层和覆盖层；所述导线层一端连接微/纳米结构单元的电极，另一端连接驱动电路；所述导线隔离层夹置于所述导线层与所述导线屏蔽层之间，所述导线屏蔽层接地，所述覆盖层形成于所述导线屏蔽层的外侧。

2.根据权利要求1所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述微/纳米结构单元包括功能单元和控制单元。

3.根据权利要求1所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述导线堆叠部通过沉积方法制备。

4.根据权利要求3所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述沉积方法包括物理沉积或气相沉积，物理沉积包括热蒸镀、溅射；化学沉积包括分子束外延技术、水热法。

5.根据权利要求1所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述导线屏蔽层由导电材料组成，包括各种金属、含金属组合物或导电掺杂半导体材料。

6.根据权利要求1中所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述导线隔离层由绝缘材料组成，包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。

7.根据权利要求1-6任一项所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述微/纳米器件按材料划分包括薄膜器件和/或纳米线器件。

8.根据权利要求1-6任一项所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述微/纳米结构单元按功能划分包括探测器、激光器或存储器。

9.根据权利要求1-6任一项所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述微/纳米器件由微/纳米结构单元阵列组成，阵列各单元由独立的驱动电路控制开关。

10.根据权利要求9所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，其特征在于，所述微/纳米器件的控制元件为二极管、三极管或者mos管。

11.一种如权利要求1-10任一项所述的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件中导线堆叠部的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了一种具有导电屏蔽结构的微/纳米器件及其制备方法，所述微/纳米器件包括至少一个微/纳米器件单元和导线堆叠部，所述导线堆叠部包括：导线层、导线隔离层、导线屏蔽层和覆盖层；其中，所述导线层形成于导线隔离层内，所述导线屏蔽层接地。本发明所提出的具有导电屏蔽结构的微/纳米器件，克服了器件尺寸在微/纳米级别时，连接控制元件和驱动电路的导线间电信号串扰的难题。

技术研发人员：张运炎,程志渊,查超飞,张林君
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22