一种非易失且可重构的同质互补型反相器及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体器件技术领域，涉及一种非易失且可重构的同质互补型反相器及其制备方法。同质互补型反相器，包括衬底、位于衬底上的带有缺陷态的氧化物层、位于带有缺陷态的氧化物层上的二维半导体材料、位于二维半导体材料上的源漏金属电极以及金属接触点、位于二维沟道以及源漏金属电极以及金属接触点上方的顶部栅介质层、位于顶部栅介质层上的顶部栅极。本发明专利技术利用空间选择性光掺杂以及底部栅极电压偏置的极性和大小实现基于二维半导体材料的可重构同质互补型反相器。与现有技术相比，本发明专利技术的方法简单易行，为未来基于二维半导体材料大规模逻辑电子器件的发展提供了一种方向。种方向。种方向。

【技术实现步骤摘要】
一种非易失且可重构的同质互补型反相器及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体器件
，尤其是涉及一种非易失且可重构的同质互补型反相器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着摩尔定律发展，硅基晶体管到10纳米以下的技术节点同时伴随着短沟道效应、量子效应的影响。因此，探索新器件的几何形状和新的沟道材料对未来的处理器芯片变得越来越重要。二维半导体材料拥有原子级厚度、高迁移率、表面无悬挂键的特点被广泛应用于超摩尔定律下的电子器件中。
[0003]互补型反相器是集成电路中最基础的逻辑单元，实现这种类型的器件需要同时获得电子型(N型)和空穴型(P型)导电沟道。在传统CMOS工艺中，普遍利用离子注入方法对硅半导体进行掺杂，以获取N型和P型导电沟道。然而离子注入会在二维晶格中引入大量缺陷，并导致晶格畸变，因此并不适用于掺杂二维半导体材料。目前掺杂二维半导体材料的主流工艺包括两种：静电调控和表面电荷转移掺杂。这两种工艺虽然都表现出高掺杂效率，然而同时存在难以克服的挑战。表面电荷转移掺杂技术可选择合适的掺杂剂使二维半导体表现出单极性的N型或P型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二维半导体光掺杂技术的非易失且可重构的同质互补型反相器，其特征在于，包括：衬底；带有缺陷态的氧化物层：位于衬底上；二维半导体材料：位于带有缺陷态的氧化物层上；源漏金属电极以及金属接触点：位于二维半导体材料上；顶部栅介质层：位于二维沟道以及源漏金属电极以及金属接触点上方；顶部栅极：位于顶部栅介质层上。2.根据权利要求1所述的一种基于二维半导体光掺杂技术的非易失且可重构的同质互补型反相器，其特征在于，所述衬底材料为氧化硅/硅衬底或氮化硅/硅衬底。3.根据权利要求1所述的一种基于二维半导体光掺杂技术的非易失且可重构的同质互补型反相器，其特征在于，所述带有缺陷态的氧化物层为氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化钙、氧化锶、氧化钇、氧化钡、氧化坦或氧化镧中的任一种；所述源漏金属电极以及金属接触点为银、铝、金或铂任一种；所述顶部栅介质层材料为高介电常数的氧化物；所述顶部栅极的材料为透明金属，所述透明金属可以选择氧化铟锡。4.权利要求1
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3中任一项所述的非易失且可重构的同质互补型反相器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在衬底上沉积氧化物层，并在还原性气体氛围下退火，得到带有缺陷态的氧化物层；(2)在带有缺陷态的氧化物层表面制备二维半导体材料，用掩膜层定义出沟道区域并刻蚀掉沟道以外的二维半导体材料；(3)在二维半导体材料上利用掩膜层定义出源漏金属电极以及金属接触点区域，并进行金属沉积，利用剥离工艺制备出一组三个金属电极；(4)沉积顶部栅介质层，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：向都，刘陶，谭飞霞，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：