栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法技术

栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法，涉及微电子技术和半导体技术，本发明专利技术包括下述步骤：1)施加第一栅电压，完成对沟道半导体中载流子的抽取，2)施加与第一栅电压相反极性的第二栅电压，并通过控制第二栅电压的幅度，控制注入载流子的数量，从而实现低功耗；所述栅极抽取和注入场效应晶体管在绝缘层上设置有源极、漏极、栅极和沟道半导体区，栅极与沟道半导体区之间设置有栅介质层，所述栅介质层为电阻值为10

【技术实现步骤摘要】
栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法
本专利技术涉及微电子技术和半导体技术。
技术介绍
采用硅为半导体材料的CMOS集成电路，几十年来其发展一直遵循摩尔定律。工艺尺寸不断地按比例缩小，目前7nm工艺己达量产[1]，正在处于开发5nm[2]，甚至3nm工艺技术的阶段[3]。硅集成电路的衬底厚度日益减薄,逐渐向二维半导体方向发展。首个采用单原子层半导体石墨烯的石墨烯晶体管(GFET)于2004年诞生[4]。由于石墨烯带隙为零，在本专利对应的中国专利技术专利公布之前，尚未有采用大面积单原子层石墨烯制造的石墨烯GFET被关断的报道。在本专利对应的中国专利技术专利的实施例中，首次实现了大面积单原子层石墨烯GFET的理想关断，其开关比达到了5*107。单原子层石墨烯场效应晶体管(GFET)的专利技术给石墨烯带来了新一代半导体的希望，但是，进一步的研究表明，GFET在数字逻辑开关中的应用受到严重限制[5]。由于石墨烯的零带隙，GFET不能很好地关断。为了解决这一问题，石墨烯纳米带(GNR)的最大开/关比为1×107[6]。然而，GNR的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法，其特征在于，包括下述步骤：/n1)施加第一栅电压，完成对沟道半导体中载流子的抽取，/n2)施加与第一栅电压相反极性的第二栅电压，并通过控制第二栅电压的幅度，控制注入载流子的数量，从而实现低功耗；/n所述栅极抽取和注入场效应晶体管在绝缘层上设置有源极、漏极、栅极和沟道半导体区，栅极与沟道半导体区之间设置有栅介质层，所述栅介质层为电阻值为10

【技术特征摘要】
20170718 CN 20171058468711.栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
1)施加第一栅电压，完成对沟道半导体中载流子的抽取，
2)施加与第一栅电压相反极性的第二栅电压，并通过控制第二栅电压的幅度，控制注入载流子的数量，从而实现低功耗；
所述栅极抽取和注入场效应晶体管在绝缘层上设置有源极、漏极、栅极和沟道半导体区，栅极与沟道半导体区之间设置有栅介质层，所述栅介质层为电阻值为103～1016Ω的薄膜材料；所述沟道半导体区的材质为二维半导体，或者具有二维半导体材料特点的三维半导体。


2.如权利要求1所述的栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法，其特征在于，所述栅介质层的材质为下述薄膜材料之一，或者两种及两种以上的组合：SIPOS、氧化铝、非晶硅、多晶硅、非晶SiC、多晶SiC、非晶GaN、多晶GaN、非晶金刚石、多晶金刚石、非晶GaAs、多晶GaAs。


3.如权利要求1所述的栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法，其特征在于，所述沟道半导体区的材质为下述二维半导体材料之一：
石墨烯、黑磷、MoS2、MoSe2、WSe2。


4.如权利要求1所述的栅极抽取和注入场效应晶体管载流子控制方法，其特征在于，所述具有二维半导体材料特点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖永波，李平，曾荣周，张庆伟，李夏，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51