[發(fā)明專利]靜電控制的隧道晶體管

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00806509.8
• 申請(qǐng)日: 2000-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN1347571A
• 公開（公告）日: 2002-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹尼爾·E·格拉普
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿考恩技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00;H01L29/76
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 劉國(guó)平

1、一種用于開關(guān)電流的裝置，包括：

a.一個(gè)歐姆絕緣島區(qū)，該島區(qū)包括具有頻帶間隙的材料，其中，所述的島區(qū)足夠大，使得該島區(qū)的電子能量可按小于100mev分級(jí)；

b.一個(gè)源極觸點(diǎn)；

c.一個(gè)位于所述的島區(qū)和源極觸點(diǎn)之間的第一隧道結(jié)阻擋層，其中，所述的第一隧道結(jié)阻擋層具有這樣的厚度和橫截面積，以使得由源極觸點(diǎn)、第一隧道結(jié)阻擋層和島區(qū)構(gòu)成的第一隧道結(jié)的電阻小于一個(gè)量子電阻；

d.一個(gè)漏極觸點(diǎn)；

e.一個(gè)位于所述的島區(qū)和漏極觸點(diǎn)之間的第二隧道結(jié)阻擋層，其中，第二隧道結(jié)阻擋層具有這樣的厚度和橫截面積，以使得由漏極觸點(diǎn)、第二隧道結(jié)阻擋層和島區(qū)構(gòu)成的第二隧道結(jié)的電阻小于一個(gè)量子電阻；

f.一個(gè)與所述的島區(qū)電容耦合的門電極。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的島區(qū)包括半導(dǎo)體材料，該半導(dǎo)體材料選自由硅和鍺組成的一組。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的第一隧道結(jié)和第二隧道結(jié)各自的電阻都小于10K歐姆。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的第一隧道結(jié)和第二隧道結(jié)各自的電阻都小于1K歐姆。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的第一隧道結(jié)和第二隧道結(jié)各自的電阻都小于100歐姆。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的第一隧道結(jié)阻擋層和第二隧道結(jié)阻擋層各自的厚度都小于24埃，其各自的橫截面積都大于0.04平方微米。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的第一隧道結(jié)阻擋層和第二隧道結(jié)阻擋層各自的厚度都小于18埃，其各自的橫截面積都大于0.01平方微米。

8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的第一隧道阻擋層和第二隧道阻擋層各自的厚度都小于12埃，其各自的橫截面積都大于0.0025平方微米。

9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，所述的第一和第二隧道結(jié)阻擋層包括絕緣材料，所述的絕緣材料選自由氧化硅和氧化鋁組成的一組。

10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電流的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)位于門電極和島區(qū)之間的門電極絕緣層。

11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于開關(guān)電流的裝置，其中，位于所述的第一隧道結(jié)和第二隧道結(jié)之間的通道長(zhǎng)度在0.02-0.2微米范圍內(nèi)。

12、一個(gè)電路，包括：

一對(duì)隧道結(jié)，每一個(gè)隧道結(jié)的電阻小于或約等于一個(gè)量子電阻，其被由非均勻能量狀態(tài)密度的材料制成的島區(qū)所分開，每一個(gè)隧道結(jié)均由所述的島區(qū)和一對(duì)導(dǎo)體中的相應(yīng)一個(gè)導(dǎo)體通過隧道結(jié)阻擋層相互連接而形成；以及

一個(gè)與島區(qū)電容耦合的門電極。

13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其中，所述的島區(qū)由超導(dǎo)體材料制成。

14、根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其中，所述的島區(qū)由半導(dǎo)體材料制成。

15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的電路，其中，所述的半導(dǎo)體材料包括硅。

16、根據(jù)權(quán)利要求14所述的電路，其中，所述的半導(dǎo)體材料包括鍺。

17、根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其中，所述的隧道結(jié)阻擋層由制備導(dǎo)體的氧化物材料制成。

18、根據(jù)權(quán)利要求17所述的電路，其中，所述的門電極由制備導(dǎo)體所用的相同材料制成。

19、根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其中，所述的隧道結(jié)阻擋層由用于制備島區(qū)的氧化物材料制成。

20、根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其中，所述的隧道結(jié)阻擋層由不同于制備島區(qū)的材料并且不同于制備導(dǎo)體的材料所制成。

21、根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其中，所述的島區(qū)由非摻雜材料制成。