[發(fā)明專利]一種島動式單電子晶體管的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210228473.8
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN103531466A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 方靖岳;秦石喬;張學驁;秦華;王飛;王廣;陳衛(wèi);羅威;邵錚錚;賈紅輝;常勝利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H01L21/334
• 分類號: H01L21/334;B82Y10/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 魏國先

1.一種島動式單電子晶體管的制備方法，其特征在于，以硅基片、源極、漏極、柵極、島區(qū)和庫侖島為基本結(jié)構(gòu)，將源極、漏極、柵極集成設置在硅基片表面形成的二氧化硅襯底上，在源極、漏極、柵極之間圍成的區(qū)域中刻蝕出作為庫侖島活動區(qū)域的島區(qū)，將庫侖島組裝于島區(qū)中。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）熱氧化處理清洗后的硅基片，使硅基片表面形成二氧化硅襯底；

（2）在二氧化硅襯底上制備出源極、漏極、柵極；

（3）在源極、漏極和柵極之間圍成的區(qū)域刻蝕出作為島區(qū)的凹坑；

（4）通過熱氧化或雙束設備誘導沉積法使島區(qū)內(nèi)部四周及底面形成二氧化硅絕緣層；

（5）通過水相還原法制備粒徑為2～15?nm的金納米顆粒，作為庫侖島；

（6）將庫侖島組裝在島區(qū)內(nèi)。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）是通過聚焦電子束誘導沉積法，或者利用電子束曝光及蒸發(fā)鍍膜法在二氧化硅襯底上制備出納米尺寸的源極、漏極和柵極；并可通過紫外光刻法或聚焦離子束沉積法等在襯底上制備出分別與源極、漏極、柵極相連的用于將島動式單電子晶體管器件過渡到宏觀電路的微米級引線電極。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅襯底厚度為200～500?nm。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述源極、漏極和柵極采用電子束曝光及蒸鍍法制備，其中，采用Ti為金屬粘附層，粘附層厚度為2～3?nm，采用Au為沉積材料，沉積材料厚度為5～25?nm。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述源極、漏極和柵極采用聚焦電子束誘導沉積法制備，其中，采用Pt或W為沉積材料，沉積材料厚度為15～30?nm。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述源極和漏極在二氧化硅襯底上的間距為30?nm；所述柵極與源極和漏極在襯底上的間距為50～500?nm。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的刻蝕島區(qū)是指通過聚焦離子束刻蝕法或者反應離子蝕刻法刻蝕出島區(qū)。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述島區(qū)的大小為20×30×10?nm³。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的庫侖島組裝于島區(qū)是利用靜電自組裝法，以反饋式原子力顯微探針輔助，將庫侖島組裝在島區(qū)內(nèi)。