[发明专利]一种P型硅基宽禁带材料及其制作方法在审
| 申请号： | 201911386149.7 | 申请日： | 2019-12-29 |
| 公开（公告）号： | CN111020705A | 公开（公告）日： | 2020-04-17 |
| 发明（设计）人： | 段宝兴;王雨龙;杨银堂 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | C30B31/22 | 分类号： | C30B31/22;C30B29/06;C30B33/02;H01L21/265;H01L29/167 |
| 代理公司： | 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 | 代理人： | 胡乐 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 型硅基宽禁带 材料 及其 制作方法 | ||
1.一种P型硅基宽禁带材料，其特征在于：其基本单元是基于Si晶胞的SixCyBz超晶胞，x+y+z＝1，0.1≤y≤0.35，z不超过0.025，y表示所述超晶胞中y·100％的原Si原子被替换为C原子，C原子在整个超晶胞中均匀分布；z表示所述超晶胞中z·100％的原Si原子被替换为B原子，B原子在整个超晶胞中均匀分布。
2.根据权利要求1所述的P型硅基宽禁带材料，其特征在于：所述超晶胞的三维尺寸为1*5*1，所述超晶胞中30％的原Si原子被替换为C原子。
3.根据权利要求2所述的P型硅基宽禁带材料，其特征在于：1*5*1的超晶胞的晶格常数分别为5.4305、27.1535和5.4305。
4.根据权利要求2所述的P型硅基宽禁带材料，其特征在于：1*5*1的超晶胞中，5个Si晶胞分别替位式掺杂C原子的个数为2、3、2、3、2，避免产生C-C键。
5.根据权利要求4所述的P型硅基宽禁带材料，其特征在于：所述超晶胞中2.5％的原Si原子被替换为B原子。
6.根据权利要求5所述的P型硅基宽禁带材料，其特征在于：在1*5*1超晶胞中B原子的个数为1个，5个Si晶胞分别替位式掺杂B原子的个数为0、1、0、0、0，避免产生B-C键。
7.权利要求1所述P型硅基宽禁带材料的制作方法，其特征在于，包括：
取样品单晶硅，通过离子注入工艺以设定的角度注入C+；
通过高温热退火工艺使注入的C+进入目标晶格位置，最终形成Si1-yCy超晶胞结构的硅基宽禁带材料；
再对所述新硅基材料通过离子注入工艺以设定的角度注入B3+；
通过高温热退火工艺使注入的B3+进入目标晶格位置，最终形成所述SixCyBz超晶胞结构的P型硅基宽禁带材料。
8.根据权利要求7所述的P型硅基宽禁带材料的制作方法，其特征在于：所述离子注入工艺控制注入离子加速器的能量在100Kv。
9.根据权利要求7所述的P型硅基宽禁带材料的制作方法，其特征在于：在离子注入过程中另采用水冷托架，以控制在离子注入过程中样品的温度。
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