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用离子束改性技术控制半金属场效应管沟道材料的载流子密度制造技术

技术编号:3204851 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
半金属材料B↓[i]S↓[b]石墨(含碳纤维和碳纳米管)具有电阻率低(比铜高1~2个量级)同时载流子密度也低(N=10↑[17]~10↑[19]/cm↑[3]接近半导体量级)的特性,可以利用其载流子密度低便于控制的特性来做半金属沟道的场效应管,其沟道电阻比半导体小2~3个量能是这种场效应的优势。从目前条件看,利用静电稳定控制10↑[19]/cm↑[3]密度载流子是有一定难度的,即无法实现开关功能。本发明专利技术提出了利用离子改性技术,局部减小半金属沟道载流子密度的解决方案,可以使各种半金属作导电沟道的场效应管都实现开关特性。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种半金属场效应管,特别涉及半金属沟道材料的局部改性方法,可以使各种半金属沟道的场效应管都实现开关特性。半金属(准金属)材料的特点是电阻率ρ=10-4~10-5Ω·cm比金属(铜的ρ=1.72×10-6Ω·cm)只大一二个量级,但载流子密度(N=1017~1019/cm3)却比铜(N=9×1022/cm3)低4~6个量级。例如Bi的N=2.7×1017/cm3ρ=1.16×10-4Ω·cm;石墨单晶N=1018~1019/cm3ρ=4×10-5Ω·cm。因此可以充分利用其载流子密度低(便于用静电场控制)同时电阻率低(导通损耗小)的独特特性来做半金属场效应管。在《微纳电子技术》2002年第12期上刊载的由中国科学院物理研究所何尧等写的《碳纳米管晶体管》一文P11页提到“为了得到半导体性纳米管,就必须将金属性纳米管破坏掉。而在空气中让多壁碳纳米管或者纳米管束通过大电流(约200μA)就可以使金属性纳米管被氧化剥离掉,而半导体性纳米管由于通过管内的电流很小并没有受到破坏,这样就可以只得到半导体性的单壁碳纳米管。”这是已有的控制导电沟道载流子密度的一种方法,该方法只适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半金属场效应管,其特征在于:a.采用半金属特性的铋、锑、碳纤维、碳纳米管、导电聚合物做导电沟道;b.场效应管采用一个阳极、一个阴极和多个栅极的结构。

【技术特征摘要】
1.一种半金属场效应管,其特征在于a.采用半金属特性的铋、锑、碳纤维、碳纳米管、导电聚合物做导电沟道;b.场效应管采用一个阳极、一个阴极和多个栅极的结构。2.一种制造半金属场效应管的方法,其特征在于a.用离子束改性技术向...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨金玉
申请(专利权)人:杨金玉
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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