[发明专利]纳米流体二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种纳米流体二极管，包括支撑衬底、氧化物掩膜层以及纳米孔道； 所述氧化物掩膜层覆盖于支撑衬底表面； 在沿垂直支撑衬底与氧化物掩膜层接触面的方向，所述纳米孔道贯穿所述支撑衬底； 其特征在于，所述纳米孔道表面具有一覆盖层，所述覆盖层与支撑衬底由不同的材料构成，利用支撑衬底与覆盖层异质结构界面中二维电子气形成的电荷分布，在覆盖层表面具有正电荷聚集； 所述氧化物掩膜层具有一通孔，所述通孔贯穿所述氧化物掩膜层并与纳米孔道相通，所述氧化物掩膜层的通孔表面具有负电荷聚集。

2.根据权利要求1所述的纳米流体二极管，其特征在于，所述支撑衬底的材料选自于III-V族化合物半导体。

3.根据权利要求1所述的纳米流体二极管，其特征在于，所述覆盖层的材料选自于III-V族化合物半导体合金。

4.根据权利要求1所述的纳米流体二极管，其特征在于，所述支撑衬底的材料为GaN，所述覆盖层的材料为AlGaN或InGaN。

5.根据权利要求1所述的纳米流体二极管，其特征在于，所述氧化物掩膜层的材料为氧化硅。

6.一种如权利要求1所述的纳米流体二极管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： （1）提供一支撑衬底； （2）在支撑衬底表面沉积氧化物掩膜层； （3）形成一贯穿氧化物掩膜层及部分支撑衬底的窗口； （4）在窗口中生长一基质，直至所述基质表面与支撑衬底表面平齐，所述基质与支撑衬底形成异质结构，所述基质在后续步骤中用于形成覆盖层； （5）在所述基质的表面沉积氧化物掩膜，直至与步骤（2）中的氧化物掩膜层的表面平齐，两次形成的氧化物掩膜层共同形成覆盖支撑衬底的氧化物掩膜层； （6）去除部分支撑衬底，使得支撑衬底的表面与基质的表面平齐，所述支撑衬底表面与基质的表面均指与氧化物掩膜层接触面相对的一面； （7）在沿垂直支撑衬底与氧化物掩膜层接触面的方向形成纳米孔道及通孔，所述纳米孔道贯穿支撑衬底，所述通孔贯穿氧化物掩膜层，所述基质在纳米孔道表面形成覆盖层，所述通孔与纳米孔道相通。

7.根据权利要求6所述的纳米流体二极管的制造方法，其特征在于，所述步骤（4）进一步包括步骤：利用分子束外延生长的方法在窗口中生长基质，直至所述基质表面与支撑衬底表面平齐。

8.根据权利要求6所述的纳米流体二极管的制造方法，其特征在于，所述步骤（4）进一步包括步骤：利用金属有机化合物化学气相沉淀的方法在窗口中生长基质，直至所述基质表面与支撑衬底表面平齐。

9.根据权利要求6所述的纳米流体二极管的制造方法，其特征在于，所述步骤（4）进一步包括步骤：利用氢化物气相外延的方法在窗口中生长基质，直至所述基质表面与支撑衬底表面平齐。