[發明專利]包括石墨烯的電極結構以及具有其的場效應晶體管

在審

• 申請號: 201210344858.0
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN103022106A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 梁喜準;樸晟準;鄭現鐘;許鎮盛
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/47
• 分類號: H01L29/47;H01L29/772
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 李昕巍

1.一種電極結構，包括：

石墨烯，在半導體層上；以及

電極金屬，在所述石墨烯上，

其中所述石墨烯接觸所述半導體層和所述電極金屬中的至少一個。

2.如權利要求1所述的電極結構，其中所述半導體層包括硅、鍺、硅-鍺、III-V族半導體和II-VI族半導體中的一種。

3.如權利要求1所述的電極結構，其中所述石墨烯是單層結構和雙層結構中的一種。

4.如權利要求1所述的電極結構，其中所述電極金屬具有大于0nm且小于30nm的尺寸。

5.如權利要求1所述的電極結構，其中

所述石墨烯接觸所述半導體層，并且

所述電極金屬接觸所述石墨烯。

6.如權利要求5所述的電極結構，其中

所述半導體層包括雜質，

基于所述半導體層的所述雜質改變所述石墨烯的功函數，所述石墨烯配置為降低所述半導體層與所述電極金屬之間的肖特基能量勢壘。

7.如權利要求6所述的電極結構，其中所述半導體層的所述雜質是n型雜質。

8.如權利要求6所述的電極結構，其中所述半導體層的所述雜質是p型雜質。

9.如權利要求1所述的電極結構，其中

所述石墨烯接觸所述電極金屬，并且

所述石墨烯的費米能級等于所述電極金屬的費米能級。

10.如權利要求1所述的電極結構，其中

所述電極金屬包括鋁、金、鉑、銀和鈀中的一種。

11.一種場效應晶體管（FET），包括：

半導體襯底，摻雜有第一雜質，該半導體襯底包括用第二雜質摻雜的源極區和漏極區，該第二雜質具有與所述第一雜質的極性相反的極性；

第一石墨烯和第二石墨烯，在所述半導體襯底上并彼此間隔開，所述第一石墨烯在所述半導體襯底的所述源極區上，所述第二石墨烯在所述半導體襯底的所述漏極區上；

包含金屬的源電極和包含金屬的漏電極，分別在所述第一石墨烯和所述第二石墨烯上，所述第一石墨烯接觸所述半導體襯底和所述源電極中的至少一個，所述第二石墨烯接觸所述半導體襯底與所述漏電極中的至少一個；

柵絕緣層，在所述源電極與所述漏電極之間且在所述半導體襯底上；以及

柵電極，在所述柵絕緣層上。

12.如權利要求11所述的FET，其中所述半導體襯底包括硅、鍺、硅-鍺、III-V族半導體和II-VI族半導體中的一種。

13.如權利要求11所述的FET，其中所述第一石墨烯和所述第二石墨烯中的至少一個是單層結構和雙層結構中的一種。

14.如權利要求11所述的FET，其中所述源電極和所述漏電極每個具有大于0nm且小于30nm的尺寸。

15.如權利要求11所述的FET，其中

所述第一石墨烯和所述第二石墨烯接觸所述半導體襯底，

所述源電極接觸所述第一石墨烯，并且

所述漏電極接觸所述第二石墨烯。

16.如權利要求11所述的FET，其中所述第一石墨烯配置為降低所述半導體襯底與所述源電極之間的肖特基能量勢壘。

17.如權利要求16所述的FET，其中所述第二雜質是n型雜質。

18.如權利要求11所述的FET，其中所述第二石墨烯配置為降低所述半導體襯底與所述漏電極之間的肖特基能量勢壘。

19.如權利要求11所述的FET，其中

所述第一石墨烯和所述第二石墨烯分別接觸所述源電極和所述漏電極；并且

所述第一石墨烯的費米能級和所述第二石墨烯的費米能級分別等于包含金屬的所述源電極的費米能級和包含金屬的所述漏電極的費米能級。

20.一種接觸結構，包括：

石墨烯，夾設在電極金屬與摻雜的半導體結構之間，

該石墨烯被配置為降低所述電極金屬與所述摻雜的半導體結構之間的肖特基能量勢壘。