[發明專利]一種晶體管器件及其制造方法

無效

• 申請號: 200910089793.8
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101964364A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 趙柏儒;付躍舉;袁潔;許波;朱北沂;李俊杰;金愛子;曹立新;邱祥岡
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01L29/868
• 分類號: H01L29/868;H01L29/73;H01L29/12;H01L21/331
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種疊層鈣鈦礦結構氧化物p-i-n結，其包括：

第一導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層；

在該第一導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層上形成的鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層；和

在該鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層上形成的與第一導電類型不同的第二導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層。

2.一種疊層鈣鈦礦結構氧化物雙極型晶體管，其包括：

氧化物單晶襯底；

在該氧化物單晶襯底之上形成的第一導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層；

在該第一導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層的至少一部分之上形成的兩個分隔開的鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層；

分別在該兩個分隔開的鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層之上形成的與第一導電類型不同的第二導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層；和

分別在該兩個分隔開的第二導電類型氧化物之上形成的第一和第二金屬電極；

在上述未被所述鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層和第二導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層占據的第一導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層上形成的第三金屬電極，其中該第三金屬電極與所述鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層、所述第二導電類型的鈣鈦礦結構氧化物和第一和第二金屬電極電隔離。

3.根據權利要求2所述的雙極性晶體管，其中所述氧化物單晶襯底包括SrTiO₃、MgO或LaAlO₃的單晶體，所述第一導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層為p-型錳氧化物超大磁電阻材料或者p-型銅氧化物超導體材料，其中所述p-型錳氧化物超大磁電阻材料為鐵磁性的鈣鈦礦結構錳氧化物材料，其包括La_1-xCa_xMnO₃、La_1-ySr_yMnO₃或Nd_1-zSr_zMnO₃，其中0.2＜x＜0.4，0.2＜y＜0.4，0.3＜z＜0.45，所述p-型銅氧化物超導體材料為YBa₂Cu₃O₇或La_2-xSr_xCuO₄。

4.根據權利要求2所述的雙極型晶體管，其中所述鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層為(Pb_1-eZr_e)TiO₃、BaTiO₃或Ba_1-eSr_eTiO₃材料，其中0＜e＜0.5。

5.根據權利要求2所述的雙極型晶體管，其中所述第二導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層為n型銅氧化物高溫超導體或者n型錳氧化物磁電阻材料，其中所述n型銅氧化物高溫超導體為La_2-aCe_aCuO₄、Nd_2-bCe_bCuO₄或Sr_1-fY_fCuO₂，其中Y為Nd、La或者Pr，并且0.08＜a＜0.16，0.13＜b＜0.16，0.13＜c＜0.16，0.1＜f＜0.15，和其中所述n型錳氧化物磁電阻材料為La_1-dCe_dMnO₃，其中0.2＜d＜0.4。

6.根據權利要求2所述的雙極型晶體管，其中所述第一導電類型和第二導電類型的鈣鈦礦結構氧化物層的厚度分別為50-200納米，所述鈣鈦礦結構氧化物鐵電體勢壘層的厚度為10-50納米。

7.根據權利要求2所述的雙極型晶體管，其中所述第一、第二和第三金屬電極采用貴金屬材料，優選為形成金屬電極在整個器件表面形成氧化物絕緣層以用于電絕緣。