[發明專利]摩擦電場效應晶體管

有效

• 申請號: 201310534913.7
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN104600114B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 張弛;唐偉;張麗敏;王中林
• 申請（專利權）人: 北京納米能源與系統研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/40
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;陳瀟瀟

1.一種摩擦電場效應晶體管，包括：半導體層、在該半導體層上分隔設置的源電極和漏電極、在該半導體層的相對兩側分別設置的第一電極層和第二電極層，其特征在于，所述第一電極層與所述半導體層之間能夠形成間距變化的相對運動，所述第二電極層與所述半導體層之間保持歐姆接觸，所述第一電極層和第二電極層之間電連接。

2.如權利要求1所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述半導體層為N型或P型半導體，選自鍺、硅、砷化鎵、磷化鎵、硫化鎘、硫化鋅和氧化鋅。

3.如權利要求1-2任一項所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述半導體層為體材料、薄膜、單根納米線或納米線陣列。

4.如權利要求1-2任一項所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述半導體層中還包含源極區和漏極區，所述源極區和漏極區為與所述半導體層形成P-N結的半導體，或，與所述半導體層形成肖特基接觸的金屬；所述源電極和漏電極分別位于相互分隔的所述源極區和漏極區之上。

5.如權利要求4所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，在所述半導體層的部分上表面上覆蓋有柵絕緣層，所述柵絕緣層位于所述源極區和漏極區之間，并且與所述源極區和漏極區同時接觸。

6.如權利要求5所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述柵絕緣層與所述第一電極層面對面，并且所述第一電極層與所述柵絕緣層之間能夠形成接觸和分離的相對運動。

7.如權利要求6所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述第一電極層與柵絕緣層在接觸時能夠覆蓋所述柵絕緣層的全部表面，并且與所述源極區和漏極區不能接觸。

8.如權利要求5所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述柵絕緣層面向所述第一電極層的表面材料，與，第一電極層面向柵絕緣層的表面材料，具備不同的得失電子能力。

9.如權利要求8所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述半導體層為N型半導體，所述柵絕緣層面向所述第一電極層的表面材料相對于所述第一電極層面向柵絕緣層的表面材料具有更強的得電子能力；或者，所述半導體層為P型半導體，所述柵絕緣層面向所述第一電極層的表面材料相對于所述第一電極層面向柵絕緣層的表面材料具有較弱的得電子能力。

10.如權利要求4所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述源極區和漏極區為金屬，同時承擔所述源電極和漏電極的功能。

11.如權利要求1-2任一項所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述半導體層包括溝道層、與所述溝道層呈反型的阻礙層和在二者之間形成的耗盡層，所述阻礙層與所述第一電極層面對面，所述耗盡層的初始跨度小于所述源電極和漏電極之間的最小間距。

12.如權利要求11所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述源電極和所述漏電極均為金屬材料，并且與所述溝道層形成歐姆接觸。

13.如權利要求11所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述第一電極層與所述阻礙層之間能夠發生接觸-分離式的相對運動。

14.如權利要求11所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述阻礙層為P型半導體、N型半導體或金屬，所述溝道層為P型或N型半導體。

15.如權利要求11所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，所述溝道層為體材料、薄膜、單根納米線或納米線陣列。

16.如權利要求11所述的摩擦電場效應晶體管，其特征在于，還包括摩擦層，所述摩擦層延伸覆蓋所述阻礙層的部分上表面，所述第一電極層與所述摩擦層之間能夠發生接觸-分離式的相對運動。