[發(fā)明專利]單電子晶體管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410080636.1
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN104037230B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 金俊亨;李榮根;劉鴻;安成宰;金泰熙
• 申請（專利權）人: SK新技術株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/12;H01L21/336
• 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(qū)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(qū)域一端的源極區(qū)域；

配置于該溝道區(qū)域另一端而與該源極區(qū)域對立的漏極區(qū)域；和

耦合至該溝道區(qū)域以控制溝道區(qū)域中的電荷遷移的柵極，

其中該溝道區(qū)域進一步包含：

結合至金屬離子或所生長的金屬納米顆粒上的有機表面活性劑；和

絕緣有機材料與無機氧化物中的至少任一種，其被結合至或涂覆于已生長的金屬納米顆粒的表面上。

2.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而結合至基板表面的有機單分子。

3.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該有機表面活性劑包含多種種類不同的有機表面活性劑，它們結合在金屬離子或所生長的金屬納米顆粒上。

4.權利要求3所述的單電子晶體管，

其中該多種有機表面活性劑包括屬于不同種類的第一有機材料和第二有機材料，

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。

5.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納米之間的平均顆粒半徑，且顆粒半徑的標準差為±20％或更小。

6.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。

7.權利要求6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。

8.權利要求1所述的單電子晶體管，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。

9.權利要求8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。

10.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該溝道區(qū)域具有0.1納米RMS至4.0納米RMS之間的表面粗糙度。

11.權利要求1所述的單電子晶體管，其中該溝道區(qū)域中的金屬納米顆粒的密度為0.2×10¹⁴至2.0×10¹⁴個/平方厘米。

12.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(qū)域進一步包含由自組裝單分子層所組成的連接體層，該自組裝單分子層由多個結合至基板的有機單分子形成。

13.權利要求1所述的單電子晶體管，

其中該溝道區(qū)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、羧基與硫醇基中的任一種官能團為該連接體的一部分。

14.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。

15.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。

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