CN102903849B - 肖特基二极管及其制备方法 - Google Patents

肖特基二极管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种肖特基二极管,其包括:一第一金属层,一半导体层及一第二金属层,所述第一金属层与所述第二金属层间隔设置并分别与所述半导体层电连接,所述第一金属层与所述半导体层的电连接为肖特基接触,所述第二金属层与所述半导体层的电连接为欧姆接触,其特征在于,所述半导体层包括一绝缘高分子材料及分散于该绝缘高分子材料中的多个碳纳米管。本发明还涉及所述肖特基二极管的制备方法。

Description

肖特基二极管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种肖特基二极管及其制备方法,尤其涉及一种基于碳纳米管复合材料的肖特基二极管及其制备方法。
背景技术
肖特基二极管是以贵金属层(金、银、铝、鉑等)为正极,半导体层为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属层-半导体层器件。肖特基二极管具有低功率、大电流及超高速的优点,在电子器件领域备受青睐。现有的肖特基二极管一般用刚性特征的无机半导体层制备而成,制备工艺复杂,而且不能适用于近年来兴起的柔性电子学的发展。因此,由有机半导体层和金属层制备而成的肖特基二极管是未来发展的趋势。
近来,有人用有机半导体层copper phthalocyanine(酞花菁铜)制备肖特基二极管(请参见Mutabar Shah, M. H. Sayyad, Kh. S. Karimov. Electrical characterization of the organic semiconductor Ag/CuPc/Au Schottky diode. Journal of Semiconductors., 32(4), 044001, 2011)。但是,这种有机半导体层的迁移率较低,仅为1.74×10-9cm2/(Vs)(平方厘米每伏特秒),并且,该有机半导体层的原料仅为copper phthalocyanine(酞花菁铜),来源不广泛。另外,由该有机半导体层制备的肖特基二极管的柔韧性也较差。
发明内容
有鉴于此,确有必要提供一种半导体层的迁移率高且柔韧性好的肖特基二极管及其制备方法。
一种肖特基二极管,其包括:一第一金属层,一半导体层及一第二金属层,所述第一金属层与所述第二金属层间隔设置并分别与所述半导体层电连接,所述第一金属层与所述半导体层的电连接为肖特基接触,所述第二金属层与所述半导体层的电连接为欧姆接触,所述半导体层包括一绝缘高分子材料及分散于该绝缘高分子材料中的多个碳纳米管。
一种肖特基二极管的制备方法,其包括以下步骤:提供一单体,并将该单体溶于有机溶剂中形成一高分子溶液;提供一碳纳米管,并将该碳纳米管均匀分散于所述高分子溶液中;提供一交联剂,先蒸发所述有机溶剂,再加入该交联剂,形成一碳纳米管复合材料;提供一第一金属层,在该第一金属层上利用所述碳纳米管复合材料形成一半导体层;以及提供一第二金属层,将该第二金属层置于所述半导体层上,形成一肖特基二极管。
一种肖特基二极管的制备方法,其包括以下步骤:提供一单体,并将该单体溶于有机溶剂中形成一高分子溶液;提供一碳纳米管,并将该碳纳米管均匀分散于所述高分子溶液中;提供一交联剂,先蒸发所述有机溶剂,再加入该交联剂,形成一碳纳米管复合材料;提供一第一金属层、一第二金属层及一绝缘基底,并将该第一金属层、第二金属层间隔设置于所述绝缘基底上;利用所述碳纳米管复合材料,在所述第一金属层与第二金属层之间的绝缘基底上形成一半导体层;固化,形成一肖特基二极管。
与现有技术相比较,本发明提供的肖特基二极管中半导体层由于采用高分子材料及分散于该高分子材料中的碳纳米管组成,因而具有较高的迁移率,高达1.98cm2/(Vs)(平方厘米每伏特秒)。而且,由于半导体层采用由高分子材料及碳纳米管组成的碳纳米管复合材料,本发明提供的肖特基二极管具有良好的柔韧性,可广泛应用于柔性的电子器件中。另外,本发明中半导体层的原料为高分子材料及碳纳米管,原料来源广泛。
附图说明
图1为本发明第一具体实施例提供的肖特基二极管的剖视结构示意图。
图2为本发明第一具体实施例提供的肖特基二极管的电流-电压曲线图。
图3为本发明第一具体实施例提供的肖特基二极管中半导体层的源极与漏极之间电流-栅极电压曲线图。
图4为本发明第一具体实施例提供的肖特基二极管的制备方法流程图。
图5为本发明第二具体实施例提供的肖特基二极管的剖视结构示意图。
图6为本发明第二具体实施例提供的肖特基二极管的制备方法流程图。
主要元件符号说明
肖特基二极管 10,20
第一金属层 12
半导体层 14
第一表面 141
第二表面 143
碳纳米管 142
高分子材料 144
第二金属层 16
绝缘基底 18
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图及具体实施例对本发明提供的肖特基二极管作进一步的详细说明。
具体实施例一
本发明具体实施例一提供一肖特基二极管10及其制备方法。
请参见图1,本发明具体实施例一提供的肖特基二极管10包括:一第一金属层12,一半导体层14及一第二金属层16,所述第一金属层12与第二金属层16间隔设置并分别与半导体层14电连接,所述第一金属层12与半导体层14的电连接为肖特基接触,所述第二金属层16与半导体层14的电连接为欧姆接触;所述半导体层14包括一绝缘高分子材料144及分散于该绝缘高分子材料144中的多个碳纳米管142,所述第二金属层16、半导体层14和第一金属层12依次层叠设置。本实施例中,所述第二金属层16、半导体层14和第一金属层12依次垂直向上排列形成类似三明治的结构。
可以理解,所述半导体层14具有一第一表面141以及与第一表面141相对的第二表面143,所述第一金属层12与第二金属层16可以间隔设置于半导体层14的两个表面,比如,第一金属层12设置于所述第一表面141并与半导体层14电连接,第二金属层16设置于所述第二表面143并与半导体层14电连接;所述第一金属层12与第二金属层16也可以嵌入半导体层14中,只要使第一金属层12与第二金属层16不接触即可。
进一步可理解,第一金属层12、半导体层14及第二金属层16的形状不限,只要第一金属层12与第二金属层16间隔设置于半导体层14且分别与半导体层14电连接即可。
所述半导体层14为P型半导体时,第一金属层12的功函数小于半导体层14的功函数,第二金属层16的功函数等于或大于半导体层14的功函数;所述半导体层14为N型半导体时,第一金属层12的功函数大于半导体层14的功函数,第二金属层16的功函数等于或小于半导体层14的功函数。所述半导体层14中碳纳米管142本身由于氧气分子的吸附而呈现P型特性,因此,所述半导体层14为P型半导体;若对所述碳纳米管142先进行改性,比如,利用聚乙烯亚胺包覆碳纳米管142,再将所述碳纳米管142分散于绝缘高分子材料144中,则所述半导体层14为N型半导体。本实施例中,所述半导体层14的功函数为4.6eV(电子伏特)至4.9 eV(电子伏特)。所述半导体层14的迁移率为0.1cm2/(Vs)(平方厘米每伏特秒)至10 cm2/(Vs)(平方厘米每伏特秒),本实施例中,所述半导体层14的迁移率为1.98 cm2/(Vs)(平方厘米每伏特秒)。
所述半导体层14为薄片状,所述薄片的形状不限,可以为圆形、棱形、正方形、长方形、五边形等等,可根据实际应用选择合适的形状。所述绝缘高分子材料144为绝缘的高分子材料,并且具有良好的柔韧性,例如,聚酯、硅胶系列、硅橡胶系列、环氧树脂系列、缺氧胶系列和压克力胶系列等,也可以是两种或两种以上具有绝缘性的高分子材料的混合物。本实施例中,所述绝缘高分子材料144为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。所述碳纳米管142为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种,当所述碳纳米管142为单壁碳纳米管时,其直径为0.5纳米至50纳米;当所述碳纳米管142为双壁碳纳米管时,其直径为1纳米至50纳米;当所述碳纳米管142为多壁碳纳米管时,其直径为1纳米至200纳米。优选地,所述碳纳米管142为半导体性碳纳米管,可以使所述半导体层14具有良好的半导体性。本实施例中,所述碳纳米管142为多壁碳纳米管,所述碳纳米管142的直径为10纳米至100纳米。所述半导体层14的厚度为1微米至1毫米,本实施例中,所述半导体层14的厚度为150微米,所述半导体层14为半导体性。为确保所述半导体层14具有良好的半导体性和柔性,同时又具有较大的带隙以满足作为电子材料的条件,因此,所述碳纳米管142占该半导体层14的质量百分含量为0.1%至1%,优选为0.2%至0.5%。当碳纳米管142含量较少时,碳纳米管142在绝缘高分子材料144中均匀分散排列;当碳纳米管142的含量较多时,碳纳米管142在绝缘高分子材料144中可形成网络结构。本实施例中,碳纳米管142占半导体层14的质量百分含量为0.35%,碳纳米管142在绝缘高分子材料144中形成网络结构,此时,半导体层14的库伦带隙可达0.36eV。
所述第一金属层12与第二金属层16为薄片状,厚度不限,几十纳米至几十微米均可。所述薄片的形状不限,可以为圆形、棱形、正方形、长方形、五边形等等,可根据实际应用选择合适的形状。所述第一金属层12的厚度与第二金属层16的厚度可以相等也可以不相等。所述第一金属层12与第二金属层16可以为金属片或金属膜,该金属片或金属膜均具有柔性,可以弯折。第一金属层12和第二金属层16只要满足上述“所述半导体层14为P型半导体时,第一金属层12的功函数小于半导体层14的功函数,第二金属层16的功函数等于或大于半导体层14的功函数;所述半导体层14为N型半导体时,第一金属层12的功函数大于半导体层14的功函数,第二金属层16的功函数等于或小于半导体层14的功函数”的条件即可。需要确保所述第一金属层12、第二金属层16与半导体层14的电连接,一个为肖特基接触,另一个为欧姆接触。具体地,第一金属层12与半导体层14的电连接为肖特基接触,所述第一金属层12的材料可以为铜、铝、银等重金属;第二金属层16与半导体层14的电连接为欧姆接触,所述第二金属层16的材料可以为金、钯、铂等重金属。所述肖特基接触是指第一金属层12与半导体层14相接触的时候,在界面处半导体层14的能带弯曲形成肖特基势垒。所述欧姆接触是指第二金属层16与半导体层14相接触时,界面处的势垒非常小或者是没有接触势垒。本实施例中,所述第一金属层的形状为圆片状,材料为铜,厚度为50纳米;所述第二金属层的形状为圆片状,材料为金,厚度为50纳米。
请一并参见图2,图2为本发明具体实施例一提供的肖特基二极管10的电流-电压曲线,由图2可得知,所述肖特基二极管10具有良好的整流特性。
请一并参见图3,图3是碳纳米管142占半导体层14的质量百分含量为0.35%时,所述半导体层14的源极与漏极之间电流-栅极电压曲线图,由图3及迁移率的计算公式可得知所述肖特基二极管10中半导体层14的迁移率为1.98cm2/(Vs)(平方厘米每伏特秒)。
所述肖特基二极管10的半导体层14由绝缘高分子材料144和分散于该绝缘高分子材料144中的碳纳米管142组成,由于绝缘高分子材料144和碳纳米管142具有良好的柔韧性,致使半导体层14具有良好的柔韧性,并且,所述第一金属层12及第二金属层16也具有柔性,可以弯折,因此,所述肖特基二极管10也具有良好的柔韧性,可广泛应用于柔性的电子器件中。
本实施例进一步提供一上述肖特基二极管10的制备方法。
本发明仅以由聚二甲基硅氧烷及分散于聚二甲基硅氧烷中的碳纳米管142组成的半导体层14而制备的肖特基二极管10为例,具体说明肖特基二极管10的制备方法。本领域技术人员根据该制备方法,再结合实际,可以知道选择合适的绝缘高分子材料144及相应的溶剂、交联剂等来实施本发明所提供的肖特基二极管10的制备过程。
请参见图4,本实施例所提供的肖特基二极管10中半导体层14是由聚二甲基硅氧烷及分散于聚二甲基硅氧烷中的碳纳米管142组成,该肖特基二极管10的制备方法具体包括以下步骤:
(1)提供一单体,并将该单体溶于有机溶剂中形成一高分子溶液。
所述单体不限,只要是可以聚合生成绝缘高分子材料144即可,例如,二甲基硅氧烷(DMS)、甲基乙烯基硅氧烷等。所述有机溶剂不限,只要是可以将所述单体溶解即可,例如,乙酸乙酯、乙醚等。本实施例中,将二甲基硅氧烷(DMS)溶于适量乙酸乙酯中,搅拌直至溶液澄清且无粘性形成了二甲基硅氧烷溶液。
(2)提供一碳纳米管142,并将该碳纳米管142均匀分散于所述高分子溶液中。
将碳纳米管142置于高分子溶液中,超声分散或机械搅拌使碳纳米管142均匀分散于高分子溶液中。本实施例中,所述碳纳米管142占由碳纳米管142和二甲基硅氧烷溶液组成的混合物的质量百分含量为0.35%,所述超声分散的时间为20分钟。
(3)提供一交联剂,先蒸发所述有机溶剂,再加入该交联剂,形成一碳纳米管复合材料。
加热步骤(2)得到的混合物直至所述有机溶剂全部蒸发,并加入交联剂,然后搅拌均匀形成一碳纳米管复合材料。本实施例中,所述交联剂为原硅酸四乙酯,二甲基硅氧烷与原硅酸四乙酯的质量比为6:100。
(4)提供一第一金属层12,在该第一金属层12上利用所述碳纳米管复合材料形成一半导体层14。
用吸管等工具将所述碳纳米管复合材料滴于第一金属层12上,也可以事先将所述碳纳米管复合材料制作成需要的形状,利用胶粘剂固定于第一金属层12上。然后,将滴有碳纳米管复合材料的第一金属放入真空环境中进行脱泡处理直至所述碳纳米管复合材料中的气泡被全部排出。25摄氏度下,真空脱泡处理的时间为1分钟至20分钟,本实施例中,25摄氏度下,真空脱泡处理的时间为5分钟。
预先将所述碳纳米管复合材料制作成需要的形状,然后利用胶粘剂固定于第一金属层12上的步骤为:①采用小刷子等工具,在第一金属层12的一表面均匀涂上胶粘剂,或将第一金属层12的一表面浸入到盛有胶粘剂的容器中,使第一金属层12的一表面均匀附有胶粘剂;②将所述碳纳米管复合材料覆盖在涂有或附有胶粘剂的第一金属层12上。所述胶粘剂的材料不限,例如,酚醛树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂等,只要可以将所述碳纳米管复合材料固定于第一金属层12上即可。可以理解,预先将所述碳纳米管复合材料制作成需要的形状,然后利用胶粘剂固定于第一金属层12上时,也可以先将胶粘剂涂在碳纳米管复合材料上,然后与第一金属层紧密结合在一起。
(5)提供一第二金属层,将该第二金属层16置于所述半导体层14上,形成一肖特基二极管10。
将步骤(4)得到的碳纳米管复合材料及第一金属层12进行固化,直至所述碳纳米管复合材料形成较粘稠的流动性差的准固态物质,然后将第二金属层16置于该碳纳米管复合材料准固态物质上,形成一肖特基二极管10。由于所述碳纳米管复合材料有粘性,所述第二金属层可直接固定于第二金属层上。本实施例中,25摄氏度下,固化的时间为48小时。
可选择的,所述肖特基二极管10进一步包括一封装所述肖特基二极管10的步骤,具体包括以下步骤:(1)用毛刷蘸取液态树脂,在肖特基二极管10中第一金属层12背离半导体层14的一面、第二金属层16背离半导体层14的一面、半导体层没有与所述第一金属层12和第二金属层16相接触的表面分别涂布上所述液态树脂;或者将肖特基二极管10在液态树脂中浸渍;或者将肖特基二极管10置于一模具中,然后注入液态树脂。(2)将步骤(1)得到的肖特基二极管10及所述液态树脂加热固化完成封装。所述液态树脂由高分子材料溶于有机溶剂中形成,也可以为本身形态就是液态的高分子材料。
具体实施例二
请参见图5,本实施例提供一肖特基二极管20,其包括:一第一金属层12,一半导体层14及一第二金属层16,以及一绝缘基底18,所述第一金属层12与第二金属层16间隔设置于所述绝缘基底18的表面,所述半导体层14设置于所述第一金属层12与第二金属层16之间的绝缘基底18的表面,并至少部分覆盖所述第一金属层12和第二金属层16。
所述绝缘基底18起支撑作用,且绝缘基底18的材料选用具有柔性的材料,比如,硅橡胶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等高分子材料。本实施例中,所述绝缘基底18的材料为硅橡胶。所述绝缘基底18用于对肖特基二极管20提供支撑,且多个肖特基二极管20可按照预定规律或图形集成于同一绝缘基底18上,形成肖特基二极管面板,或其它肖特基二极管半导体器件等。
本发明具体实施例二提供的肖特基二极管20与具体实施例一提供的肖特基提供的肖特基二极管10的区别在于,本实施例所提供的肖特基二极管20进一步包括一绝缘基底18。本实施例中肖特基二极管20的其它结构以及第一金属层12、半导体层14、第二金属层16的材料、厚度、形状等等,均与具体实施例一中的肖特基二极管10相同。
请参见图6,本实施例进一步提供一所述肖特基二极管20的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)提供一单体,并将该单体溶于有机溶剂中形成一高分子溶液。
所述单体不限,只要是可以聚合生成绝缘高分子材料144即可,例如,二甲基硅氧烷(DMS)、甲基乙烯基硅氧烷等。所述有机溶剂不限,只要是可以将所述单体溶解即可,例如,乙酸乙酯、乙醚等。本实施例中,将二甲基硅氧烷(DMS)溶于适量乙酸乙酯中,搅拌直至溶液澄清且无粘性形成了二甲基硅氧烷溶液。
(2)提供一碳纳米管142,并将该碳纳米管142均匀分散于所述高分子溶液中。
将碳纳米管142置于高分子溶液中,超声分散或机械搅拌使碳纳米管142均匀分散于高分子溶液中。本实施例中,所述碳纳米管142占由碳纳米管142和二甲基硅氧烷溶液组成的混合物的质量百分含量为0.35%,所述超声分散的时间为20分钟。
(3)提供一交联剂,先蒸发所述有机溶剂,再加入该交联剂,形成一碳纳米管复合材料。
加热步骤(2)得到的混合物直至所述有机溶剂全部蒸发,并加入交联剂,然后搅拌均匀形成一碳纳米管复合材料。本实施例中,所述交联剂为原硅酸四乙酯,二甲基硅氧烷与原硅酸四乙酯的质量比为6:100。
(4)提供一第一金属层12、一第二金属层16及一绝缘基底18,并将该第一金属层12、第二金属层16间隔设置于所述绝缘基底18上。
所述第一金属层12、第二金属层16设置于绝缘基底18上的方法不限,可以采用胶粘剂将第一金属层12及第二金属层16固定于绝缘基底18上,也可以在绝缘基底18上沉积第一金属层12及第二金属层16。
采用胶粘剂将第一金属层12及第二金属层16固定于绝缘基底18上的方法为:①采用小刷子等工具,在第一金属层12的一表面及第二金属层16的一表面分别均匀涂上胶粘剂,或将第一金属层12的一表面及第二金属层16的一表面分别浸入到盛有胶粘剂的容器中,使第一金属层12的一表面及第二金属层16的一表面分别均匀附有胶粘剂;②将涂有或附有胶粘剂的第一金属层12和第二金属层16间隔粘在绝缘基底18上。所述胶粘剂的材料不限,只要可以将第一金属层12及第二金属层16固定于绝缘基底18上即可,例如,酚醛树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂等。
在绝缘基底18上沉积第一金属层12及第二金属层16的方法有很多,例如,磁控溅射沉积法、脉冲激光沉积法、喷雾法、真空蒸镀法、电镀法等。
(5)利用所述碳纳米管复合材料,在所述第一金属层12与第二金属层16之间的绝缘基底18上形成一半导体层14。
利用所述碳纳米管复合材料,在所述第一金属层12与第二金属层16之间的绝缘基底18上形成一半导体层14。然后,将形成有半导体层14的绝缘基底18、第一金属层12以及第二金属层16整体放入真空环境中进行脱泡处理,直至所述半导体层14中的气泡被全部排除。25摄氏度下,真空脱泡处理的时间为1分钟至20分钟,本实施例中,25摄氏度下,真空脱泡处理的时间为5分钟。
利用所述碳纳米管复合材料,在所述第一金属层12与第二金属层16之间的绝缘基底18上形成一半导体层14有两种方法:①用吸管将所述碳纳米管复合材料滴于第一金属层12和第二金属层16之间的绝缘基底18上;或者用吸管将所述碳纳米管复合材料滴于第一金属层12、第二金属层16、第一金属层12和第二金属层16之间的绝缘基底18上,并且,所述碳纳米管复合材料在第一金属层12、第二金属层16、第一金属层12和第二金属层16之间的绝缘基底18上呈连续状态。②用一掩膜将不需要沉积半导体层14的部分遮盖,然后采用磁控溅射沉积法、脉冲激光沉积法、喷雾法、真空蒸镀法、电镀法等方法将所述碳纳米管复合材料沉积至没有掩膜遮盖的部位形成半导体层14,最后将掩膜剥离或刻蚀。所述掩膜可以为无机材料,例如,氧化铝、金属等,也可以为绝缘高分子材料144,例如,聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等。
(6)固化,形成一肖特基二极管20。本实施例中,25摄氏度下,固化的时间为48小时。
本发明提供的肖特基二极管具有以下优点:其一、具有良好的整流特性;其二、半导体层具有较高的迁移率,高达1.98cm2/(Vs)(平方厘米每伏特秒);其三、半导体层的原料为高分子材料及碳纳米管,原料来源广泛;其四、由于半导体层采用由高分子材料及碳纳米管组成的碳纳米管复合材料,本发明提供的肖特基二极管具有良好的柔韧性,可广泛应用于柔性的电子器件中。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化,当然这些依据本发明精神所作的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (30)

1.一种肖特基二极管,其包括:一第一金属层,一半导体层及一第二金属层,所述第一金属层与所述第二金属层间隔设置并分别与所述半导体层电连接,所述第一金属层与所述半导体层的电连接为肖特基接触,所述第二金属层与所述半导体层的电连接为欧姆接触,其特征在于,所述半导体层包括一绝缘高分子材料及分散于该绝缘高分子材料中的多个碳纳米管,该多个碳纳米管均被聚乙烯亚胺包覆。
2.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述半导体层为N型半导体,第一金属层的功函数大于半导体层的功函数,第二金属层的功函数等于或小于半导体层的功函数。
3.如权利要求2所述的肖特基二极管,其特征在于,所述半导体层的功函数为4.6电子伏特至4.9电子伏特。
4.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述半导体层的迁移率为0.1平方厘米每伏特秒至10平方厘米每伏特秒。
5.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述半导体层的迁移率为1.98平方厘米每伏特秒。
6.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述碳纳米管为半导体性碳纳米管。
7.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述绝缘高分子材料为聚二甲基硅氧烷。
8.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述碳纳米管占所述半导体层的质量百分含量为0.1%至1%。
10.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述碳纳米管占所述半导体层的质量百分含量为0.35%。
11.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述第二金属层、半导体层和第一金属层依次层叠设置。
12.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述第一金属层、第二金属层设置于一绝缘基底的表面,所述半导体层设置于所述第一金属层与第二金属层之间的绝缘基底的表面。
13.如权利要求12所述的肖特基二极管,其特征在于,所述半导体层至少部分覆盖所述第一金属层以及第二金属层。
14.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述第一金属层的材料为铜、铝、银;所述第二金属层的材料为金、钯、铂。
15.如权利要求1所述的肖特基二极管,其特征在于,所述第一金属层的材料为铜,所述第二金属层的材料为金。
16.一种肖特基二极管的制备方法,其包括以下步骤:
提供一单体,并将该单体溶于有机溶剂中形成一高分子溶液,所述单体为二甲基硅氧烷;
提供一碳纳米管,并将该碳纳米管均匀分散于所述高分子溶液中;
提供一交联剂,先蒸发所述有机溶剂,再加入该交联剂,所述交联剂为原硅酸四乙酯,所述二甲基硅氧烷与原硅酸四乙酯的质量比为6:100,形成一碳纳米管复合材料;
提供一第一金属层,在该第一金属层上利用所述碳纳米管复合材料形成一半导体层;
将所述第一金属层和碳纳米管复合材料进行固化,直至所述碳纳米管复合材料形成准固态物质;以及
提供一第二金属层,将该第二金属层粘在所述半导体层上,形成一肖特基二极管。
17.如权利要求16所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,所述单体为二甲基硅氧烷,所述有机溶剂为乙酸乙酯。
18.如权利要求16所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,采用超声分散或机械搅拌的方式,将所述碳纳米管均匀分散于所述高分子溶液中,所述超声分散的时间为20分钟。
19.如权利要求16所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,在所述第一金属层上利用所述碳纳米管复合材料形成一半导体层后,进一步包括一将其放入真空环境中进行脱泡处理直至所述碳纳米管复合材料中的气泡被全部排除的步骤。
20.如权利要求19所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,25摄氏度下,所述真空脱泡处理的时间为1分钟至20分钟。
21.如权利要求20所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,25摄氏度下,所述真空脱泡处理的时间为5分钟。
22.如权利要求16所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,在所述第一金属层上利用所述碳纳米管复合材料形成一半导体层之后,进一步包括一固化的步骤,该固化的步骤是在25摄氏度下进行,所述固化的时间为48小时。
23.如权利要求16所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,所述第一金属层、第二金属层及半导体层进一步设置于一绝缘基底上,并且,所述第一金属层与第二金属层间隔设置。
24.如权利要求23所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,所述绝缘基底为柔性材料。
25.如权利要求24所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,所述柔性材料为硅橡胶。
26.如权利要求23所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,将第一金属层、第二金属层间隔设置于所述绝缘基底上的方法为以下两种方法之一:一、采用胶粘剂将第一金属层及第二金属层固定于绝缘基底上;二、在所述绝缘基底上沉积第一金属层及第二金属层。
27.如权利要求26所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,所述胶粘剂为酚醛树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂。
28.如权利要求26所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,所述沉积方法为磁控溅射沉积法、脉冲激光沉积法、喷雾法、真空蒸镀法、电镀法。
29.如权利要求23所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,将所述半导体层设置于绝缘基底上的方法为以下两种方法之一:一、用吸管将所述碳纳米管复合材料滴于第一金属层和第二金属层之间的绝缘基底上;或者用吸管将所述碳纳米管复合材料滴于第一金属层、第二金属层、第一金属层和第二金属层之间的绝缘基底上,并且,所述碳纳米管复合材料在第一金属层、第二金属层、第一金属层和第二金属层之间的绝缘基底上呈连续状态;二、用一掩膜将不需要沉积半导体层的部分遮盖,然后将所述碳纳米管复合材料沉积至没有掩膜遮盖的部位形成半导体层,最后将所述掩膜剥离或刻蚀。
30.如权利要求29所述的肖特基二极管的制备方法,其特征在于,所述沉积方法为磁控溅射沉积法、脉冲激光沉积法、喷雾法、真空蒸镀法、电镀法。
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