具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管及其制备方法、CMOS反相器技术

本发明专利技术提供了具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管及其制备方法以及CMOS反相器。该背栅场效应晶体管包括第一介质层；背栅结构，包括栅介质层与背栅电极；半导体有源层，设置于栅介质层远离第一介质层的一侧；阈值调控层，设置于半导体有源层远离栅介质层的一侧；第二介质层；源电极和源电极，设置于半导体有源层远离栅介质层的一侧并贯穿第二介质层、阈值调控层与半导体有源层接触；第三介质层，设置在第二介质层远离阈值调控层的表面，源电极与漏电极嵌设在第三介质层之内，以阈值调控层、第二介质层和第三介质层间隔开来。根据本发明专利技术的背栅场效应晶体管能够降低源漏电极边缘与碳纳米管沟道交界处的电场强度，从而抑制漏电极的反向隧穿电流。反向隧穿电流。反向隧穿电流。

【技术实现步骤摘要】
具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管及其制备方法、CMOS反相器


[0001]本专利技术涉及半导体集成
，具体涉及一种具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管及其制备方法以及CMOS反相器，。

技术介绍

[0002]半导体型碳纳米管具有高载流子迁移率、极低的本征电容、超高热导率、易于三维异质集成等一系列优点，是构建新一代高速、低功耗CMOS技术的理想沟道材料。传统硅CMOS器件采用离子注入技术形成轻掺杂源漏(LDD)，来精确控制漏电极的电场在栅漏间距上的分布，从而抑制短沟道效应以及反向漏电流。然而，碳纳米管材料的载流子有效质量低、禁带宽度窄(直径1.3nm的半导体型碳纳米管对应的带隙仅为0.5～0.6eV)，并且碳纳米管场效应器件采用无掺杂的肖特基源漏结构，在强电场偏置下，漏电极金属与碳纳米管沟道界面处的肖特基势垒变得非常薄，从而产生非常严重的反向隧穿电流(GI DL效应)，导致碳纳米管场效应晶体管存在较大的关态电流与静态功耗。
[0003]针对碳纳米管场效应晶体管存在的关态漏电问题，采用反馈栅结构或者L型源漏结构的顶栅器件被研究人员提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管，其特征在于，包括：第一介质层；背栅结构，包括设置在所述第一介质层之上的栅介质层与设置在所述第一介质层与所述栅介质层之间的背栅电极；半导体有源层，设置于所述栅介质层远离所述第一介质层的一侧；阈值调控层，设置于所述半导体有源层远离所述栅介质层的一侧；第二介质层，设置于所述阈值调控层远离所述半导体有源层的一侧；源电极，设置于所述半导体有源层远离所述栅介质层的一侧；漏电极，设置于所述半导体有源层远离所述栅介质层的一侧，所述源电极与所述漏电极贯穿所述第二介质层、阈值调控层与所述半导体有源层接触；第三介质层，设置在所述第二介质层远离所述阈值调控层的表面，所述源电极与所述漏电极至少部分地嵌设在所述第三介质层之内，所述漏电极通过所述阈值调控层、所述第二介质层和所述第三介质层与所述源电极间隔开来。2.根据权利要求1所述的具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管，其特征在于，所述源电极与漏电极呈T型，远离所述半导体有源层的T型上部电极宽度比靠近所述半导体有源层的T型下电极宽度大10纳米以上。3.根据权利要求1所述的具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管，其特征在于，所述源电极与漏电极包括欧姆接触层与金属导电层，N型场效应晶体管选取功函数小于4.5电子伏特的金属或者合金作为N型欧姆接触层，P型场效应晶体管选取功函数大于4.5电子伏特的金属或者合金作为P型欧姆接触层。4.根据权利要求1所述的具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管，其特征在于，所述背栅电极在所述第一介质层上的正投影位于所述源电极在所述第一介质层上的正投影与所述漏电极在所述第一介质层上的正投影之间，所述背栅电极在所述第一介质层上的正投影与所述源电极在所述第一介质层上的正投影之间的距离小于到所述背栅电极在所述第一介质层上的正投影与所述漏电极在所述第一介质层上的正投影之间的距离。5.根据权利要求1至4中任一所述的具有T型源漏电极的背栅场效应晶体管，其特征在于，所述背栅电极与所述第一介质层之间的界...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪刚，张志勇，彭练矛，
申请(专利权)人：北京元芯碳基集成电路研究院北京华碳元芯电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：