一种热电子器件制造技术

本申请公开了一种热电子器件，包括第一基片和第二基片；第一基片的中心区域设置有凹窝结构；凹窝结构为绝缘体，其在第二基片的正投影为圆型，其向下形成凹窝状；凹窝结构与第二基片无接触，第一基片

【技术实现步骤摘要】
一种热电子器件


[0001]本申请实施例涉及热电子器件片
，尤其涉及一种热电子器件
。

技术介绍

[0002]热电子产生在短栅极
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor
，
CMOS)
电路里经常会提及漏极和漏极，当漏极和源极之间加上偏压，由于栅极长度在纳米量级，所以漏源极之间形成非常大的电势差，导致接近漏极的部分电子能量异常高，有机会穿过栅极氧化层形成漏电现象，这些高能电子就是所谓的热电子
。
因为很多情况下热电子会导致漏电或者击穿现象，所以在
CMOS
电路中通常是尽可能避免或减轻热电子效应
。
但是也可以利用热电子效应制造有益的电子产品，用于热电子电性失效分析与表征及样品制备等
。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种热电子器件，采用空气隔离和凹窝结构的组合形式，可以直接观察到热电子的产生，具有制样工序相对简单，精度高，制样成功率高的优势
。
[0004]第一方面，本申请提供了一种热电子器件，包括第一基片和第二基片；
[0005]所述第一基片的中心区域设置有凹窝结构；所述凹窝结构为绝缘体，其在所述第二基片的正投影为圆型，其向下形成凹窝状；所述凹窝结构与所述第二基片无接触，所述第一基片
、
所述凹窝结构和所述第二基片之间为中空结构
。
[0006]可选的，所述第一基片和所述第二基片平行设置<br/>。
[0007]可选的，所述凹窝结构的底部平面与所述第二基片之间的距离为
D1
，所述第一基片和所述第二基片之间的距离为
D2
；其中，
0.1D2≤D1
＜
0.5D2。
[0008]可选的，1μ
m≤D2≤3
μ
m。
[0009]可选的，所述凹窝结构为轴对称结构
。
[0010]可选的，所述凹窝结构的形状为圆台，所述凹窝的顶部平面与所述第二基片的平面平行
。
[0011]可选的，所述第一基片与电源连接，所述第二基片接地
。
[0012]可选的，所述第一基片的电压值高于所述第二基片的电压值
。
[0013]可选的，所述第一基片的电压值低于所述第二基片的电压值
。
[0014]可选的，所述第一基片为多晶硅；所述第二基片为掺磷多晶硅；所述凹窝结构为氮化硅绝缘体
。
[0015]综上，本申请提供的一种热电子器件，包括第一基片和第二基片；第一基片的中心区域设置有凹窝结构；凹窝结构为绝缘体，其在第二基片的正投影为圆型，其向下形成凹窝状；凹窝结构与第二基片无接触，第一基片
、
凹窝结构和第二基片之间为中空结构
。
采用空气隔离和凹窝结构的组合形式，其结构简单，不同于
CMOS
电路中热电子产生通过漏电等间接方法推断，该热电子器件可以直接观察到热电子的产生，同时具有制样工序相对简单，精度高，制样成功率高的优势
。
附图说明
[0016]图1是本申请提供的一种热电子器件的截面示意图；
[0017]图2是沿图1中
AA
’
方向的热电子器件的截面示意图；
[0018]图3是图1的热电子器件加载偏压后凹窝结构的局部热波分布图；
[0019]图4是无凹窝结构的热电子器件的截面示意图；
[0020]图5是图4无凹窝结构的热电子器件加载偏压后凹窝结构的热波分布图；
[0021]图6是图1的热电子器件加载偏压反转后凹窝结构的局部热波分布图；
[0022]图7图1的热电子器件的凹窝结构产生热电子的机理示意图
。
[0023]其中，附图说明为：
[0024]1‑
第一基片；2‑
和第二基片；3‑
凹窝结构3；4‑
中空结构
。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明
。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定
。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构
。
[0026]本申请实施例提供了一种热电子器件
。
图1是本申请提供的一种热电子器件的截面示意图；图2是沿图1中
AA
’
方向的热电子器件的截面示意图
。
结合图1和图2所示，本申请实施例提供了一种热电子器件，该热电子器件包括第一基片1和第二基片2；第一基片1的中心区域设置有凹窝结构3；凹窝结构3为绝缘体，其在第二基片2的正投影为圆型，其向下形成凹窝状
(dimple)
；凹窝结构3与第二基片2无接触，第一基片
1、
凹窝结构3和第二基片2之间为中空结构
4。
[0027]具体的，结合图1所示，本申请提供了一种热电子器件，其横截面如图2所示，热电子器件的主体是上下两片平行设置的第一基片1和第二基片2，作为两个电极
。
可选的，第一基片1的材料采用多晶硅，第二基片2的材料采用掺磷多晶硅，其中，第一基片1和第二基片2均为薄膜片
。
在第一基片1的中心区域设置有凹窝结构3，凹窝结构位于上电极上，凹窝结构3为绝缘体
。
可选的，凹窝结构3的材料可以采用氮化硅绝缘体
。
设置凹窝结构3在第二基片2的正投影为圆型，其向下形成凹窝状
(dimple)
，且凹窝结构3与第二基片2无接触
。
可选的，凹窝结构3的形状为圆台，其底部平面与第二基片2的平面平行；进一步，设置凹窝结构3的底部平和第二基片2之间的距离为
D1
，第一基片1和第二基片2之间的距离为
D2
，其中，
0.1D2≤D1≤0.5D2
，即凹窝结构3的底部平面距离下电极的距离占两个电极之间距离的
10
％到
50
％之间
。
设置第一基片1和第二基片2之间的距离
D
满足
100nm≤D2≤5
μ
m。
本申请将第一基片
1、
凹窝结构3和第二基片2之间设置为中空结构4，即第一基片
1、
凹窝结构3和第二基片2之间为空气间隙
。
[0028]当采用热电子器件产生热电子时，继续结合图2所示，将第一基片1与电源
VC
连接，第二基片2接地
GND。
具体的，可以将掺磷多晶硅接地
GND
，将多晶硅连接稳定电源
VC
，电源可以提供稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热电子器件，其特征在于，包括第一基片和第二基片；所述第一基片的中心区域设置有凹窝结构；所述凹窝结构为绝缘体，其在所述第二基片的正投影为圆型，其向下形成凹窝状；所述凹窝结构与所述第二基片无接触，所述第一基片
、
所述凹窝结构和所述第二基片之间为中空结构
。2.
根据权利要求1所述的热电子器件，其特征在于，所述第一基片和所述第二基片平行设置
。3.
根据权利要求1所述的热电子器件，其特征在于，所述凹窝结构的底部平面与所述第二基片之间的距离为
D1
，所述第一基片和所述第二基片之间的距离为
D2
；其中，
0.1D2≤D1
＜
0.5D2。4.
根据权利要求3所述的热电子器件，其特征在于，1μ
m≤D2≤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雷，梁伟德，郭晋豪，迪内史瓦兰，
申请(专利权)人：胜科纳米苏州股份有限公司，
类型：新型
国别省市：