[發明專利]具有均勻圖案排列的納米顆粒的單電子晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201410080333.X
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN104037209B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 金俊亨;李榮根;劉鴻;金泰熙
• 申請（專利權）人: SK新技術株式會社
• 主分類號: H01L29/76
• 分類號: H01L29/76;H01L21/334;B82Y10/00
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉激揚

1.一種單電子晶體管，其包含：

溝道區域，其包含形成于基板上的連接體和由結合至該連接體的金屬離子所生長的金屬納米顆粒；

配置于該溝道區域一端的源極區域；

配置于該溝道區域另一端而與該源極區域對立的漏極區域；和

耦合至該溝道區域而控制溝道區域中的電荷遷移的柵極，

其中在該溝道區域中，多個金屬納米顆粒具有均勻圖案排列，

其中該溝道區域進一步包含結合在金屬離子或所生長的納米顆粒上，且包括第一有機材料及第二有機材料中的至少任一種的有機表面活性劑。

2.權利要求1所述的單電子晶體管，其中在溝道區域中將金屬納米顆粒以從源極區域延伸至漏極區域的方向均勻分開排列。

3.權利要求1所述的單電子晶體管，其中將其中多個納米顆粒分開聚集的聚集體定義為一單位，而在溝道區域中排列多個聚集體。

4.權利要求3所述的單電子晶體管，其中該聚集體為帶形、線形、圓形或多邊形。

5.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該連接體為通過自組裝結合到基板表面上的有機單分子。

6.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該溝道區域進一步包含絕緣有機材料與無機氧化物中的至少任一種，其被結合或涂覆于金屬納米顆粒表面上。

7.權利要求1所述的單電子晶體管，

其中第一有機材料為含氮或含硫有機材料，且

其中第二有機材料為基于相轉移催化劑的有機材料。

8.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該金屬納米顆粒具有0.5納米至1納米間的平均顆粒半徑，且顆粒半徑的標準差為±20％或更小。

9.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該基板具有可結合連接體的表面層。

10.權利要求9所述的單電子晶體管，其中該表面層為選自于由金屬、金屬氧化物、半導體與半導體氧化物所組成的群組中的任一種。

11.權利要求1的單電子晶體管，其中該基板為柔性基板，且該柔性基板包含具有羥基(-OH)官能團的表面層。

12.權利要求11所述的單電子晶體管，其中該柔性基板包含選自于由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、三乙酰纖維素(TAC)、聚醚砜(PES)、與聚二甲基硅氧烷(PDMS)所組成的群組中的任一種、或它們的二種或更多種的混合物。

13.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該連接體為有機單分子，且該溝道區域進一步包含由自組裝式單分子層所組成的連接體層，該自組裝式單分子層由多個結合基板的有機單分子形成。

14.權利要求1所述的單電子晶體管，

其中該溝道區域進一步包含形成于基板上，且具有選自胺基、羧基、與硫醇基中的任一種官能團的硅烷化合物層，且

該選自胺基、羧基與硫醇基的任一種官能團為該連接體的一部分。

15.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該連接體包含選自胺基(-NH₂)、羧基(-COOH)、與硫醇基(-SH)中的任一種，其結合金屬離子。

16.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該金屬納米顆粒選自于由金屬納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒、金屬氮化物納米顆粒、金屬碳化物納米顆粒與金屬間化合物納米顆粒所組成的群組。

17.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該溝道區域中的金屬納米顆粒彼此分開排列，且形成單層。