利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法技术

本发明专利技术涉及利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法，属于纳米级场效应晶体管技术领域。本方法包括：在纳米级场效应晶体管的源极和漏极的表面形成偶极层，用以改变器件本体Ｂ区或Ａ区的静电势；选择该电极表面的偶极层的强度，使得电子或空穴在Ｂ区的隧穿几率最大或利于电子或空穴从电极注入到器件本体的Ａ区；调节门电压控制场效应晶体管的导通和关闭。本发明专利技术采用直接调制金属表面的特性，有效地提高了纳米器件的输运性能。且在工艺上比制作针尖状的电极和分段的门极更容易实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米级场效应晶体管
，特别涉及调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法。
技术介绍
目前器件的小型化发展成为工业领域的一种趋势，也是一个备受关注的热门课题。特别是纳米器件，例如基于纳米管或纳米线的场效应晶体管，吸引了越来越多的关注。通常，门电压可以调制场效应晶体管的输运特性。然而，随着器件的尺寸降低到纳米级，特别是在含有金属电极和半导体接触的系统中，靠近电极附近的电势分布在输运过程中变得非常重要。图1(a)是这类纳米级场效应晶体管的示意图。其中源极和漏极是金属性的，源极和漏极(统一简称为电极)之间加偏压。器件的本体1是半导体性的，它与源极和漏极分别接触，形成金属半导体接触。器件的本体1分成三类区域分别为接触区A，近接触区B，远离接触区C。门极用来给器件加门电压，从而改变器件本体的静电势能。图1(a)给出一正的门电压引起的器件本体的电子电势能改变的曲线11，其中将与器件本体和电极的接触面平齐的位置设为零点。可以看出，由于金属电极的电压钉扎效应导致在一定门电压下A区和B区的器件本体的电势能改变非常小，也就是说门电压很难调制电极附近的器件本体的电势能，从而使门电压调制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法，其特征在于，包括以下步骤：１）在纳米级场效应晶体管的源极和漏极的侧表面形成偶极层，用以改变器件本体Ｂ区的静电势；２）选择该电极侧表面的偶极层的尺寸和强度，使得电子或空穴 在所述Ｂ区的隧穿几率最大；３）调节门电压控制场效应晶体管的导通和关闭。

【技术特征摘要】
1.一种利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法，其特征在于，包括以下步骤1)在纳米级场效应晶体管的源极和漏极的侧表面形成偶极层，用以改变器件本体B区的静电势；2)选择该电极侧表面的偶极层的尺寸和强度，使得电子或空穴在所述B区的隧穿几率最大；3)调节门电压控制场效应晶体管的导通和关闭。2.如权利要求1所述的利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法，其特征在于，所述步骤1)中形成偶极层的方法为通过在电极上吸附原子、分子，或引入偶极平板形成偶极层。3.如权利要求2所述的利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法，其特征在于，所述通过在电极上吸附原子形成偶极层的方法为在电极上吸附钾原子，形成在电极表面上产生的负电荷靠近表面，正电荷远离表面的偶极层。4.如权利要求1所述的利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法，其特征在于，所述步骤2)选择电极侧表面的偶极层的尺寸和强度，使得电子在B区的隧穿几率最大的方法为通过选择偶极层的强度，使B区的器件本体导带底的位置调到与电极的费米面相接近或齐平。5.如权利要求1所述的利用偶极效应调制纳米级场效应晶体管的输运特性的方法，其特征在于，所述步骤3)调节门电压来控制器件是导通还是关闭的方法为当加正的门电压使器件本体C区的导带底调到电极的费米面相平或低于电极的费米面，纳米级场效应晶体管处于开启状态；当加负的门电压使C区的器件本体的导带底高于电极的费米面，纳米级场效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，杨莉，段文晖，顾秉林，
申请(专利权)人：北京芯技佳易微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]