薄膜晶体管及采用薄膜晶体管的滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种薄膜晶体管，其包括：一栅极；一栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置于所述栅极的表面；一碳纳米管结构，所述碳纳米管结构设置于所述栅极绝缘层远离所述栅极的表面；及一源极、一漏极，所述源极、漏极间隔设置，并分别与所述碳纳米管结构电连接；其中，进一步包括一界面电荷层，所述界面电荷层设置于所述碳纳米管结构和所述栅极绝缘层之间。本发明专利技术还涉及一种采用该薄膜晶体管制备的滤波器。涉及一种采用该薄膜晶体管制备的滤波器。涉及一种采用该薄膜晶体管制备的滤波器。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管及采用薄膜晶体管的滤波器


[0001]本专利技术涉及一种薄膜晶体管，特别涉及一种用于可重构整流的薄膜晶体管。

技术介绍

[0002]随着半导体工业进入后摩尔时代，在器件水平的可重构性，即在单个晶体管中集成更多功能以实现更复杂的系统和更紧凑的逻辑门，是延续集成电路工业发展的一种很有前途的方法。
[0003]低维材料因其具有独特的几何结构、原子级平整表面和双极输运特性而被认为是构建可重构器件的理想模块。构建两个或多个独立可控的栅极已被证明是实现可重构器件的一种潜在的解决方案，例如由MoS2、WSe2、MoTe2、BP同质结构成的可重构逻辑门。除了同质结器件之外，二维范德华异质结构也被广泛研究以实现可重构多功能器件，例如基于WSe2/hBN的可重构神经网络视觉传感器、基于BP/ReS2的多状态人工突触。此外，接触势垒也可以在控制低维晶体管的传输特性方面发挥重要作用。然而，二维半导体材料的晶体管中的整流特性较弱，同时制造过程中引入的接触不对称性也容易影响整流效果。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，确有必要提供一种改进的薄膜晶体管以用于重构整流。
[0005]一种薄膜晶体管，其包括：一栅极；一栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置于所述栅极的表面；一碳纳米管结构，所述碳纳米管结构设置于所述栅极绝缘层远离所述栅极的表面；及一源极、一漏极，所述源极、漏极间隔设置，并分别与所述碳纳米管结构电连接；其中，进一步包括一界面电荷层，所述界面电荷层设置于所述碳纳米管结构和所述栅极绝缘层之间。
[0006]一种滤波器，其包括：一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管为上述薄膜晶体管；及一电阻，所述电阻与所述薄膜晶体管串联于一电路中。
[0007]与现有技术相比，本专利技术提供了的薄膜晶体管具有以下优点：该薄膜晶体管具有可重构的整流行为，这是由于界面电荷可在漏极附近的肖特基势垒区起到附加栅极的作用，当双极性碳纳米管沟道通过栅极电压在p型和n型之间切换时，空穴和电子分别只能通过漏极处较窄的肖特基势垒区注入通道。
附图说明
[0008]图1为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。
[0009]图2为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管的I
‑
V图。
[0010]图3为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管的I
‑
V等高线图。
[0011]图4为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管在V
G
＝
‑
2V时的I
‑
V图。
[0012]图5为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管在V
G
＝4V时的I
‑
V图。
[0013]图6为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管不同栅极电压下的I
‑
V图。
[0014]图7为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管中源、漏极互换后的I
‑
V等高线图。
[0015]图8为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管在室温和180℃时的I
‑
V等高线图。
[0016]图9为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管在V
G
为0V，V
DS
分别为+/
‑
0.5V的KPFM图像和相应的AFM相位图。
[0017]图10为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管在+/
‑
V
DS
时表面电位分布图。
[0018]图11为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管在漏极偏压下电极附近界面电荷的分布物理图。
[0019]图12为本专利技术第一实施例提供的薄膜晶体管在不同栅极电压下的能带原理示意图。
[0020]图13为本专利技术第二实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。
[0021]图14为本专利技术第三实施例提供的滤波器的结构示意图。
[0022]图15为本专利技术第三实施例提供的滤波器的电路图。
[0023]图16为本专利技术第三实施例提供的滤波器的在不同栅极电压下的整流效果图。
[0024]主要元件符号说明
[0025]薄膜晶体管
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10，10A
[0026]栅极
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
[0027]栅极绝缘层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
[0028]界面电荷层
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13
[0029]碳纳米管结构
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14
[0030]源极
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15
[0031]漏极
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16
[0032]滤波器
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20
[0033]电阻
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21
[0034]沟道
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142
[0035]基底
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17
[0036]如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0037]下面将结合具体实施例，对本专利技术提供的薄膜晶体管作进一步详细说明。
[0038]请参阅图1，本专利技术第一实施例实施例提供的一种薄膜晶体管10，该薄膜晶体管10包括一栅极11、一栅极绝缘层12、一界面电荷层13、一碳纳米管结构14、一源极15及一漏极16。所述栅极绝缘层12设置于所述栅极11的表面。所述碳纳米管结构14设置于所述栅极绝缘层12远离所述栅极11的表面。所述界面电荷层13设置于所述碳纳米管结构14和所述栅极绝缘层12之间。具体地，所述界面电荷层13直接附着于所述所述栅极绝缘层12的表面，所述碳纳米管结构14直接附着于所述界面电荷层13远离所述栅极绝缘层12的表面。所述源极15、漏极16间隔设置，并分别与所述碳纳米管结构14电连接。位于所述源极15与所述漏极16之间的所述碳纳米管结构14形成一沟道142。
[0039]所述栅极11由导电材料组成，该导电材料可选择为金属、ITO、ATO、导电银胶、掺杂硅、导电聚合物以及导电碳纳米管等。该金属材料可以为铝、铜、钨、钼、金、钛、钯或任意组
合的合金。本实施例中，所述栅极11的材料为重掺杂的硅晶片。
[0040]所述栅极绝缘层12的材料可选择为氧化铝、氧化铪、氮化硅、氧化硅等硬性材料。该栅极绝缘层12的厚度为0.5纳米～100微米。本实施例中，所述栅极绝缘层12的材料为氧化硅。
[0041]所述界面电荷层13设置于所述栅极绝缘层12和所述碳纳米管结构14之间。具体地，所述界面电荷层13是通过化学分子基团或水分子等捕获的电荷形成的界面层，该界面层附着于所述栅极绝缘层12表面。进一步，所述界面电荷层13分布于所述沟道142与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，其包括：一栅极；一栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置于所述栅极的表面；一碳纳米管结构，所述碳纳米管结构设置于所述栅极绝缘层远离所述栅极的表面；及一源极、一漏极，所述源极、漏极间隔设置，并分别与所述碳纳米管结构电连接；其特征在于，进一步包括一界面电荷层，所述界面电荷层设置于所述碳纳米管结构和所述栅极绝缘层之间。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述界面电荷层直接附着于所述栅极绝缘层的表面。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述界面电荷层是通过化学分子基团或水分子捕获的电荷形成的界面层。4.如权利要求3所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述界面电荷层上电荷的位置随着源、漏极之间的偏置电压的改变而发生变化。5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管结构为一维半导体纳米材料，所述碳纳米管结构包括至少一根碳纳米管。6.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述碳纳米管结构包括多根碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿高甜，魏洋，范守善，张跃钢，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：