[發(fā)明專利]具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管、制造方法和電子器件有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711339629.9 | 申請日： | 2017-12-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107994078B | 公開（公告）日： | 2020-08-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 梁世博 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京華碳科技有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L29/78 | 分類號(hào)： | H01L29/78;H01L21/336 |
| 代理公司： | 北京庚致知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11807 | 代理人： | 李偉波;韓德凱 |
| 地址： | 100084 北京市海淀區(qū)清華*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 有源 控制 電極 場效應(yīng) 晶體管 制造 方法 電子器件 | ||
1.一種具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，包括：
源極和漏極，所述源極由狄拉克材料形成；
溝道，所述溝道設(shè)置在所述源極與所述漏極之間；以及
源極控制電極，設(shè)置在所述源極上，并用于控制所述狄拉克材料的摻雜，以使得所述狄拉克材料與所述溝道相反地?fù)诫s；以及
柵極，設(shè)置在所述溝道之上，并與所述溝道電絕緣，
其中所述溝道是p型摻雜的，所述源極控制電極配置為使得所述狄拉克材料進(jìn)行n型摻雜；或所述溝道是n型摻雜的，所述源極控制電極配置為使得所述狄拉克材料進(jìn)行p型摻雜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，其中，
所述狄拉克材料包括：單層石墨烯、Weyl半金屬、d波超導(dǎo)體或拓?fù)浣^緣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，其中，
所述源極與所述溝道電接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，其中，
所述源極控制電極配置為控制所述源極與所述溝道之間的接觸勢壘低于0.2電子伏特。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，還包括柵絕緣層，所述柵絕緣層形成在所述溝道上并具有小于2nm的等效氧化層厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，還包括源極控制電極絕緣層，所述源極控制電極絕緣層形成在所述源極與所述源極控制電極之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，還包括源極控制電極絕緣層，所述源極控制電極絕緣層形成在所述源極與所述源極控制電極之間，并且所述源極控制電極絕緣層與所述柵絕緣層由同一層材料形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，其中，
所述漏極與所述溝道由同一層材料形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，其中，
所述漏極由所述狄拉克材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管，其中，
所述溝道由以下中至少之一形成：碳納米管、半導(dǎo)體納米線、二維半導(dǎo)體材料、或三維半導(dǎo)體材料。
11.一種制造具有源極控制電極的場效應(yīng)晶體管的方法，包括：
在襯底上形成溝道；
在所述襯底上形成源極和漏極，以使得所述溝道位于所述源極與所述漏極之間，所述源極由狄拉克材料形成；
在所述源極上形成源極控制電極，所述源極控制電極用于控制所述狄拉克材料的摻雜，以使得所述狄拉克材料與所述溝道相反地?fù)诫s；以及
在所述溝道上形成柵極，以使得所述柵極在所述襯底上的投影與所述溝道在所述襯底上的投影相重疊，并且所述柵極與所述溝道電絕緣，
其中所述溝道是p型摻雜的，所述源極控制電極配置為使得所述狄拉克材料進(jìn)行n型摻雜；或所述溝道是n型摻雜的，所述源極控制電極配置為使得所述狄拉克材料進(jìn)行p型摻雜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，
所述狄拉克材料包括：單層石墨烯、Weyl半金屬、d波超導(dǎo)體或拓?fù)浣^緣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述襯底上形成源極和漏極的步驟還包括：使所述源極與所述溝道電接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，
所述源極控制電極配置為控制所述源極與所述溝道之間的接觸勢壘低于0.2電子伏特。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個(gè)電位躍變勢壘或表面勢壘的半導(dǎo)體器件；具有至少一個(gè)電位躍變勢壘或表面勢壘，例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器；半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過對一個(gè)不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過施加于器件的磁場變化可控的
