[发明专利]一种用于微波无线能量传输的肖特基二极管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于微波无线能量传输的肖特基二极管及其制备方法，所述方法包括：制备硅衬底；在所述衬底上形成第一Ge层；在所述第一Ge层上形成第二Ge层；将所述第二Ge层进行热退火处理，得到张应变Ge层；在所述张应变Ge层上形成第一N型Ge层；在所述第一N型Ge层表面形成第一电极和第二电极。应用本发明实施例，能够提高肖特基二极管的电子迁移率，从而提升微波无线能量传输系统的最大转换效率。

本发明属于无线能量传输技术领域，具体涉及一种用于微波无线能量传输的肖特基二极管及其制备方法。

背景技术

无线能量传输系统(Wireless Power Transfer，WPT)，是一种能够突破传输线限制输送电能的装置。其中，以微波波段的电磁波作为输入能量，使用发射天线到接收天线的点对点的传播方式所构成的无线能量传输系统被称为微波无线能量传输系统(MicrowavePower Transfer，MPT)。转换效率是评价微波无线能量传输系统的关键指标，标志着微波能量转换为直流能量的能力。因此，目前在微波无线能量传输领域，如何提升转换效率已经成为研究的热点和重点。

微波无线能量传输系统整流电路内的整流二极管，即整流天线内的肖特基二极管，决定着最高转换效率的大小。理论证实，使用高迁移率材料的肖特基二极管由于载流子速度较快，对于高频信号响应会更加及时，因而更适合在高频下工作，有利于提升最大转换效率。

因此，如何提高肖特基二极管的电子迁移率，以提升微波无线能量传输系统的最大转换效率，是一个亟待解决的问题。

发明内容

因此，为了提高肖特基二极管的电子迁移率，以提升微波无线能量传输系统的最大转换效率，本发明提出一种用于微波无线能量传输的肖特基二极管及其制备方法。

具体地，本发明一个实施例提出的一种用于微波无线能量传输的肖特基二极管的制备方法，包括：

制备硅衬底；

在所述衬底上形成第一Ge层；

在所述第一Ge层上形成第二Ge层；

将所述第二Ge层进行热退火处理，得到张应变Ge层；

在所述张应变Ge层上形成第一N型Ge层；

在所述第一N型Ge层表面形成第一电极和第二电极。

在本发明的一个实施例中，所述在所述衬底上形成第一Ge层，包括：

在275℃～325℃温度下，利用分子束外延方式在所述衬底的一侧表面上，生长厚度为50nm的第一Ge层。

在本发明的一个实施例中，所述在所述第一Ge层上形成第二Ge层，包括：

在500℃～600℃温度下，利用分子束外延方式在所述第一Ge层的表面上，生长厚度为900nm～950nm的第二Ge层。

在本发明的一个实施例中，所述将所述第二Ge层进行热退火处理，得到张应变Ge层，包括：

在750℃～850℃温度的氢气环境下，将所述第二Ge层进行10～15分钟的热退火处理，得到张应变Ge层。

在本发明的一个实施例中，所述在所述张应变Ge层上形成第一N型Ge层，包括：

在500℃～600℃温度下，在所述张应变Ge层上形成厚度为1000nm～1100nm的第一N型Ge层。

在本发明的一个实施例中，所述在所述第一N型Ge层表面形成第一电极和第二电极，包括：

在所述第一N型Ge层的第一区域注入磷离子形成第二N型Ge层；