电子装置制造方法及图纸

呈现一种电子装置；所述电子装置包括电极结构，其被定位为与所述半导体元件电接触；所述电极结构被构造为具有两组或更多组区域，所述两组或更多组区域包括具有第一电荷注入特性的第一组的区域和具有第二电荷注入特性的第二组的区域，所述第二电荷注入特性是低于所述第一电荷注入特性。所述第二组的所述区域被构造为提供用于从所述第一组的区域注入电荷载流子至所述半导体元件中的势垒，从而允许调节所述装置的所需的电子特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及的是用于电子装置的结构化电极的领域，以及具体地对垂直型晶体管结构或二极管是有用的。
技术介绍
各种类型的电子装置利用材料选择，以为适当操作提供所需的电荷传输和注入特性。一般地，电荷载流子(诸如电子或空穴)可以从导电/金属电极注入到装置的半导体元件中，从而为诸如开关转换、电流整流等的应用提供可调节的电子传输特性。通常地，使用两种主要类型的导体-半导体电接触：欧姆接触和肖特基接触。接触行为通常由金属电极和半导体的电学特性确定，以及有时由金属-半导体结的几何结构或其它特性确定。各种电极结构是众所周知的，其被构造为提供所需的电荷注入特性。例如，被分配给本申请的受让人的专利WO 2010/113,163呈现电子装置，该电子装置被构造例如为垂直场效应晶体管。装置包含导电穿孔图案化结构，其被封闭在电子装置的介电层和有源元件之间。导电穿孔图案化结构包括限定导电区域的间隔开穿孔区域的阵列的几何图案。该图案比如允许将电子装置的有源元件与与穿孔区域对齐的所述介电层接触。选择装置的材料组合物和所述几何图案的特征，以提供导电穿孔图案结构的所需的电导和沿所述结构的电荷载流子的注入势垒的所需的分布(profile)。
技术实现思路
如上所述，电子装置的可重复选择的特性依赖于适当地控制了装置的这些元件之间的电荷注入特性。因此，在本领域中需要有一种新的电极结构能够提供适当的调节电极和与电极电接触的半导体元件之间的电荷注入特性。本专利技术提供了电极结构，其适合于使用在电子装置中并被构造为提供所需的电荷注入特性。电极结构被构造有电极部分的至少两组，其中第一组的区域被构造有高注入特性(用于注入的低势垒)以及第二组的区域被构造有低注入特性(用于注入的较高势垒)。在这个构造中，通常将电荷载流子从第一
组的区域传输到邻近的半导体元件中。此外，通过提供具有几何结构的电极结构来调整电极结构的电荷注入特性，使得第二组的区域提供针对来自第一组的区域的电荷传输到半导体元件中并朝向目标元件的物理的或几何结构的阻断(诸如，向在晶体管结构的二极管的情况下的漏极电极)。更具体地，电极结构通常由包括至少两种材料的电极部分的电极部分制成，所述两种材料相对于半导体元件的第三(半导体)材料具有第一不同电荷注入特性和第二不同电荷注入特性。第一组的区域和第二组的区域的相关布置分别由在电极结构内部的第一材料和第二材料制成，该布置在被自由传输到半导体元件总体积之前提供从第一组的区域注入与第二组的区域相互作用的半导体元件中的电荷载流子。为此，布置电极结构中的电极部分的第一组和第二组导致再吸收从第一组的区域发射到第二组的区域的电荷载流子的部分。该现象有效地降低或至少影响电极结构的电荷注入特性。因此，电极结构的适当设计提供用于调节电极结构的所需的电荷注入特性，其可以分别不同于第一材料和第二材料中的每个的实际注入特性。为了提供所需的几何结构，电极结构可以被构造为图案化的电极结构。更具体地，电极结构的表面可以被构造为提供在电特性方面沿其表面的确定不连续。因此，电极结构的表面可以被构造为非简单连接的表面，并且电极结构具有孔或沿其的表面的缺少的部分。因此，根据一个广义的方面，本专利技术提供了一种包括电子装置，所述电子装置包括被定位与半导体元件中电接触的电极结构。所述电极结构被构造为具有两组或更多组区域/层，所述两组或更多组区域包括具有第一电荷注入特性的第一组的区域和具有第二电荷注入特性的第二组的区域，所述第二电荷注入特性低于所述第一电荷注入特性。所述第二组的区域被构造为提供用于从所述第一组的区域注入电荷载流子至所述半导体元件中的几何势垒。根据一些实施例，所述电极结构至少包括第一层和第二层，第一层包括所述第一组的区域以及第二层包括所述第二组的区域。此外，所述第一层和所述第二层中的至少一个被构造为多层结构，所述多层结构包括导电层、半导体层和绝缘层中的至少两个。所述电极结构被构造为图案化的电极，所述电极结构包括沿着所述电极结构表面在电导率方面不连续的一个或更多个区域。所述电极结构的所述不连续的一个或更多个区域可以被构造为沿着所述电极表面的一个或更多个
孔。所述电极结构的不连续的区域可以被构造为使得所述第二组的区域形成在所述第一组的区域的上方形成并具有超出于所述第一组的边缘的裙边。通常，所述第二组的至少一个区域可以覆盖所述第一组的至少一个区域。另选地，所述第二组的区域可以阻断所述第一组的所述区域的部分，而其的留下的确定部分与所述半导体元件直接接触。根据本专利技术的一些实施例，所述电极结构可以被构造为在至少一个不连续区域中具有台阶源极边缘几何结构、倾斜的边缘几何结构、弯曲的边缘几何结构。在弯曲的几何结构的情况下，其可以是凸或者是凹。根据一些实施例，所述电极结构的所述第一组的电极部分可以从以下材料选择的导电材料被构造：Li、Ca、Mg、Al、Ag、ZnO、Au。此外，所述第二组的电极部分可以从以下材料选择的导电材料被构造：Al、Ag、Au、MoO3、Pt和Se。另选地，用于所述第一组合所述第二组的电极部分的材料选择可以被颠倒用于使用在根据经构造用于传输空穴(不同于电子传输)的本专利技术的电子结构中，因此，所述第一组的电极部分可以从以下材料被构造：Al、Ag、Au、MoO3、Pt、Se，以及所述第二组的电极部分可以从以下材料被构造：Li、Ca、Mg、Al、Ag、ZnO和Au。所述导电材料还可以是具有适当选择的功函数的掺杂的半导体。应当注意的是，所述第一组或所述第二组的电极部分可以是多层电极部分。更具体地，所述第一电极部分和/或所述第二电极部分中的每层可以是包括由上述具体材料中的任一个构造的至少一个导电子层。额外层可以包括绝缘层和/或半导体层。通常地，可以布置所述子层，使得绝缘子层位于所述第一电极部分和所述第二电极部分之间的所述导电层，从而阻止所述电极部分之间的电流泄漏。此外，绝缘层可以位于所述第二组的所述电极部分的表面处，从而减少在这种界面处的电流传输。根据一些实施例，电极结构可以被构造为分层的电极结构，该电极结构包括属于所述第一组的第一层和属于所述第二组的第二层。第二层被附接到所述第一层的至少一个表面。利用本专利技术的所述电极结构的所述电子装置可以是二极管或晶体管结构。所述电极结构可以是所述二极管或晶体管结构的源极电极。所述电子装置可以被构造为垂直型晶体管结构。为此，所述电极结构可以被构造为图案化的电极结构，并且可操作为源极电极。所述半导体元件可操作为所述晶体
管结构的沟道元件。根据本专利技术的另一个广义的方面，提供被构造为垂直型晶体管的晶体管结构。所述晶体管结构包括位于栅极电极和晶体管结构的沟道区域之间的图案化的电极。所述图案化的电极包括所述电极的不连续的一个或更多个区域，并且包括具有用于注入电荷载流子到沟道区域中至少第一势垒和第二势垒的至少两层。所述图案化的电极被构造为使得具有用于注入电荷载流子的第二、较高势垒的第二层被构造为提供用于电荷载流子从所述电极流入至所述沟道区域中的物理势垒。根据一些实施例，所述图案化的电极可以是所述晶体管结构的源电极。此外，所述图案化的电极可以被构造为两层的电极。根据一些实施例，图案化的电极可以被构造为多层电极，所述多层电极包括导电材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子装置，所述电子装置包括：电极结构，其被定位为与所述半导体元件电接触；所述电极结构被构造为具有两组或更多组区域，所述两组或更多组区域包括具有第一电荷注入特性的第一组的区域和具有第二电荷注入特性的第二组的区域，所述第二电荷注入特性低于所述第一电荷注入特性；所述第二组的区域被构造为提供用于从所述第一组的区域注入电荷载流子至所述半导体元件中的势垒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.08 IL 2298371.一种电子装置，所述电子装置包括：电极结构，其被定位为与所述半导体元件电接触；所述电极结构被构造为具有两组或更多组区域，所述两组或更多组区域包括具有第一电荷注入特性的第一组的区域和具有第二电荷注入特性的第二组的区域，所述第二电荷注入特性低于所述第一电荷注入特性；所述第二组的区域被构造为提供用于从所述第一组的区域注入电荷载流子至所述半导体元件中的势垒。2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第二组的所述区域被构造为提供用于从所述第一组的区域注入电荷载流子至所述半导体元件中的几何势垒。3.根据权利要求1或2所述的电子装置，其中所述电极结构至少包括第一层和第二层，第一层包括所述第一组的区域以及第二层包括所述第二组的区域。4.根据权利要求3所述的电子装置，其中所述第一层和所述第二层中的至少一个被构造为多层结构，所述多层结构包括导电层、半导体层和绝缘层中的至少两个。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子装置，其中所述电极结构被构造为图案化的电极，所述电极结构包括沿着所述电极结构表面在电导率方面不连续的一个或更多个区域。6.根据权利要求5所述的电子装置，其中所述电极结构的所述不连续的一个或更多个区域被构造为沿着所述电极表面的一个或更多个孔。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子装置，其中所述电极结构的不连续的区域被构造为使得所述第二组的区域形成在所述第一组的区域的上方形成并具有超出于所述第一组的边缘的裙边。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子装置，其中所述第二组的至少一个区域覆盖所述第一组的至少一个区域。9.根据前述权利要求中的任一项所述的电子装置，其中所述电极结构被构造为在至少一个不连续区域中具有台阶源极边缘几何结构。10.根据前述权利要求中的任一项所述的电子装置，其中所述电极结构被构造为在至少一个不连续区域中具有倾斜的边缘几何结构。11.根据前述权利要求中的任一项所述的电子装置，其中所述电极结构被构造为在至少一个不连续区域中具有弯曲的边缘几何结构。12.根据前述权利要求中的任一项所述的电子装置，其中所述第一组的区域包括从以下材料选择的导电材料：Li、Ca、Mg、Al、Ag、ZnO、Au，以及所述第二组的区域包括从以下材料选择的导电材料：Al、Ag、Au、MoO3、Pt和S...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·特斯勒，A·J·本萨森，M·格林曼，
申请(专利权)人：泰克年研究发展基金会公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL