高开关比石墨烯异质结场效应管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高开关比石墨烯异质结场效应管，包括衬底，衬底上设有沟道材料层石墨烯，沟道材料层石墨烯中部为栅电极区域，栅电极区域上沉积有栅介质，栅介质上沉积有栅金属以形成栅极，栅电极区域两侧分别为源极区域和漏极区域，源极区域、漏极区域分别沉积有源漏金属以形成源漏极，所述沟道材料层石墨烯与衬底之间或沟道材料层石墨烯与栅介质之间设有用于与石墨烯形成异质结的材料层。本实用新型专利技术通过在石墨烯沟道下方或上方引入其它材料，形成石墨烯异质结，在栅电压的电场效应的作用下，使异质结石墨烯中的载流子发生耗尽或积累，从而使石墨烯异质结场效应管获得高开关比源漏电流。

High switching ratio graphene heterostructure FET

The utility model discloses a high switching ratio graphene heterojunction field effect transistor, which comprises a substrate, a channel material layer graphene is arranged on the substrate, the middle part of the channel material layer graphene is a grid electrode area, a grid medium is deposited on the grid electrode area, a grid metal is deposited on the grid medium to form a grid, two sides of the grid electrode area are source area and drain area, source area and drain area respectively An active drain metal is respectively deposited in the polar region to form a source drain electrode, and a material layer for forming a heterojunction with graphene is arranged between the graphene of the channel material layer and the substrate or between the graphene of the channel material layer and the gate medium. The utility model forms a graphene heterojunction by introducing other materials under or above the graphene channel, under the effect of the electric field of the gate voltage, the carrier in the heterographene graphene is exhausted or accumulated, so that the graphene heterojunction field effect transistor can obtain a high on-off ratio source drain current.

【技术实现步骤摘要】
高开关比石墨烯异质结场效应管
本技术涉及半导体领域，特别涉及一种高开关比石墨烯异质结场效应管。
技术介绍
CMOS制造技术的进步将导致器件的沟道长度小于10nm，进入纳米领域，传统的按比例缩小会导致短沟道效应、介质隧穿效应和制造难度增加，将不再足以继续通过制造更小的晶体管而获得器件性能的提高，因此，从器件几何形状、结构以及材料方面着手是可行的新的解决方案。石墨烯作为一种新型的电子功能材料，由于具有独特的物理结构及优异的电学性能，成为当今微电子材料的研究热点，在微电子领域具有广泛的应用前景。新型的半导体材料（如MoS2、MoSe2、WS2、WSe2、ReS2、ReSe2、BP、硅烯等）越来越受到关注。尽管石墨烯的迁移率很高（高达2x106cm2/V·s），但石墨烯的带隙为零，常规的只以石墨烯材料做为沟道的石墨烯场效应管的开关比很低，因此常规石墨烯场效应管无法应用于逻辑电路。诺贝尔奖获得者曾预测2025年以后才有可能实现石墨烯在逻辑电路的应用，如何实现石墨烯场效应管的高开关比一直是研究人员的努力方向。然而只以新型半导体材料（如MoS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高开关比石墨烯异质结场效应管，其特征在于：包括衬底，衬底上设有沟道材料层石墨烯，沟道材料层石墨烯中部为栅电极区域，栅电极区域上沉积有栅介质，栅介质上沉积有栅金属以形成栅极，栅电极区域两侧分别为源极区域和漏极区域，源极区域、漏极区域分别沉积有源漏金属以形成源漏极，所述沟道材料层石墨烯与衬底之间或沟道材料层石墨烯与栅介质之间设有用于与石墨烯形成异质结的材料层。/n

【技术特征摘要】
20190102 CN 20192000241991.一种高开关比石墨烯异质结场效应管，其特征在于：包括衬底，衬底上设有沟道材料层石墨烯，沟道材料层石墨烯中部为栅电极区域，栅电极区域上沉积有栅介质，栅介质上沉积有栅金属以形成栅极，栅电极区域两侧分别为源极区域和漏极区域，源极区域、漏极区域分别沉积有源漏金属以形成源漏极，所述沟道材料层石墨烯与衬底之间或沟道材料层石墨烯与栅介质之间设有用于与石墨烯形成异质结的材料层。


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【专利技术属性】
技术研发人员：曾荣周，周细凤，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43