The invention discloses a graphene transistor structure comprising heterogeneous graphene and MoS2 structure formed by the channel layer; a source drain with MoS2 epitaxial layer; HfAlON gate dielectric deposited on the graphene layer; WSi gate metal HfAlON gate dielectric on the epitaxial layer; and source and drain on the source drain metal. The transistor structure uses high performance two dimensional structure devices and circuits.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯晶体管结构
本专利技术涉及半导体集成电路制造
,具体涉及一种采用石墨烯作为沟道材料的晶体管。
技术介绍
在集成电路领域,根据摩尔定律推测,每隔18个月,芯片中晶体管的数量便会提高一倍。随着集成度的提高,硅材料逐渐接近其物理极限。为了维持集成电路的不断发展,需要引进全新的技术和材料,新材料始终是现代电子工业的基础和关注的重点,其中石墨烯作为新一代半导体材料开发潜力巨大,有望取代硅,应用于电子器件中。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子组成的,只有一个原子厚度的六角蜂窝状二维晶体。石墨烯具有优异的力学、热学和电学性能,远远超过硅和其它传统的半导体材料,其中石墨烯的理论载流子迁移率高达2×105cm2/V.s,比硅高两个数量级。利用石墨烯材料,可以研发出更小型,更快速的新型晶体管,晶体管的性能将显著提升,实现硅基晶体管无法完成的性能突破。因此,石墨烯自2004年被发现以来,得到了世界范围内科学界的广泛关注,被认为是下一代集成电路中有望延续摩尔定律的重要材料。CVD法可以制备出高质量大面积的石墨烯,被认为是最有前途的制备方法。目前,石墨烯作为性能优越的半导体材料,已经被应用于场效应晶体管的制备之中。2012年,加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科研小组,研发出特征频率(fT)高达427GHz的石墨烯场效应晶体管。当前,采用CVD法石墨烯制备晶体管时,需要将石墨烯转移到目标衬底上。实验发现,转移的CVD石墨烯容易受到损伤和沾污,同时衬底与石墨烯直接接触产生的界面散射,会严重降低石墨烯中载流子的迁移率,这限制了石墨烯晶体管的高频性能。
技术实现思路
(一 ...
【技术保护点】
一种石墨烯晶体管结构,其包括一由石墨烯与二硫化钼构成的异质结沟道层;一由二硫化钼构成的源漏外延层;一在石墨烯沟道层上沉积的HfAlON栅介质;一在HfAlON栅介质上沉积的WSi栅金属;以及源漏外延层上的源漏金属。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯晶体管结构,其包括一由石墨烯与二硫化钼构成的异质结沟道层;一由二硫化钼构成的源漏外延层;一在石墨烯沟道层上沉积的HfAlON栅介质;一在HfAlON栅介质上沉积的WSi栅金属;以及源漏外延层上的源漏金属。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯晶体管结构,其特征在于:所述的异质结沟道层是采用底层二硫化钼和顶层石墨烯构成的,这两层材料中的底层二硫化钼是掺杂的,掺杂杂质为碳。3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘丽蓉,王勇,丁超,
申请(专利权)人:东莞市广信知识产权服务有限公司,东莞华南设计创新院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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