[發(fā)明專利]基于界面增強(qiáng)的有機(jī)反雙極型晶體管器件及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310285100.2
• 申請(qǐng)日: 2023-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN116234325A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜賽;彭立超;杜曉松;顧健暉;嚴(yán)琰;陳佳樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): H10K10/46
• 分類號(hào): H10K10/46;H10K71/12;H10K71/15;H10K71/16;H10K85/60
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞

本發(fā)明涉及晶體管器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于界面增強(qiáng)的有機(jī)反雙極型晶體管器件及其制備方法，其中，晶體管器件包括襯底和位于襯底上的若干個(gè)晶體管單元，晶體管單元至少包括柵電極、單層N型半導(dǎo)體界面誘導(dǎo)層、N型有機(jī)半導(dǎo)體層、P型有機(jī)半導(dǎo)體層、源極、漏極、輸出電極和封裝層，本發(fā)明提供的晶體管器件通過設(shè)置單層N型半導(dǎo)體界面誘導(dǎo)層，使得器件的電荷轉(zhuǎn)運(yùn)能力得到顯著增強(qiáng)，能有效提高有機(jī)反雙極型晶體管器的性能，本發(fā)明通過界面增強(qiáng)技術(shù)與反雙極型異質(zhì)結(jié)技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)具有高穩(wěn)定特征的多級(jí)邏輯（0，1/2，1），以及三級(jí)邏輯反相器設(shè)計(jì)，使用性能和穩(wěn)定性均有所提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體管器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于界面增強(qiáng)的有機(jī)反雙極型晶體管器件及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)集成電路的性能、功耗提出了更高的要求。受制于摩爾定律發(fā)展的限制，硅基集成電路的先進(jìn)制程接近瓶頸，新型的有機(jī)反雙極型晶體管器件可以突破傳統(tǒng)的1比特邏輯（0，1），實(shí)現(xiàn)多級(jí)邏輯，因此可以顯著提高邏輯密度、降低功耗，推動(dòng)新型下一代集成電路技術(shù)的發(fā)展，然而，有機(jī)反雙極型晶體管器件存在器件性能差、穩(wěn)定性差等問題，亟需解決。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本公開總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于界面增強(qiáng)的有機(jī)反雙極型晶體管器件及其制備方法，用于解決背景技術(shù)中提到的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于界面增強(qiáng)的有機(jī)反雙極型晶體管器件，包括襯底和位于所述襯底上的若干個(gè)晶體管單元，所述晶體管單元包括：

柵電極，位于所述襯底上，相鄰所述柵電極之間存在間隙；

柵介質(zhì)層，覆蓋所有所述柵電極并覆蓋暴露于所述柵電極之間的所述襯底頂面；

單層N型半導(dǎo)體界面誘導(dǎo)層，位于所述柵介質(zhì)層上且豎直投影覆蓋部分所述柵電極；

N型有機(jī)半導(dǎo)體層，位于所述單層N型半導(dǎo)體界面誘導(dǎo)層上；

P型有機(jī)半導(dǎo)體層，包括底段和頂段，所述底段位于所述柵介質(zhì)層上且豎直投影覆蓋所述柵電極剩余部分，所述頂段覆蓋部分所述N型有機(jī)半導(dǎo)體層且靠近所述底段端部向下延伸并與所述底段連接；

源極、漏極和輸出電極，所述源極位于所述N型有機(jī)半導(dǎo)體層上，所述漏極和所述輸出電極間隔設(shè)置于所述P型有機(jī)半導(dǎo)體層上；

封裝層，覆蓋于所述柵介質(zhì)層、所述N型有機(jī)半導(dǎo)體層、所述P型有機(jī)半導(dǎo)體層、所述源極、所述漏極和所述輸出電極上。

另外的，一種基于界面增強(qiáng)的有機(jī)反雙極型晶體管器件，包括襯底和位于所述襯底上的若干個(gè)晶體管單元，所述晶體管單元包括：

單層N型半導(dǎo)體界面誘導(dǎo)層，位于所述襯底上；

N型有機(jī)半導(dǎo)體層，位于所述單層N型半導(dǎo)體界面誘導(dǎo)層上；

P型有機(jī)半導(dǎo)體層，包括底段和頂段，所述底段位于所述襯底上，所述頂端覆蓋部分所述N型有機(jī)半導(dǎo)體層且靠近所述底段端部向下延伸并與所述底段連接；

源極、漏極和輸出電極，所述源極位于所述N型有機(jī)半導(dǎo)體層上，所述漏極和所述輸出電極間隔設(shè)置于所述P型有機(jī)半導(dǎo)體層上；

封裝層，覆蓋于所述襯底、所述N型有機(jī)半導(dǎo)體層、所述P型有機(jī)半導(dǎo)體層、所述源極、所述漏極和所述輸出電極上；

柵電極，位于所述封裝層上，其豎直投影覆蓋于所述N型有機(jī)半導(dǎo)體層和所述P型有機(jī)半導(dǎo)體層上。

進(jìn)一步地，所述柵電極于所述襯底上呈矩陣分布。

進(jìn)一步地，所述漏極位于所述底段上，所述輸出電極位于所述頂段上。

進(jìn)一步地，所述漏極和所述輸出電極均位于所述底段上。