【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抗辐射半导体，具体而言涉及一种基于碳纳米管的多独立栅场效应管抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法。
技术介绍
1、当集成电路被应用到太空领域时，外太空当中存在大量高能粒子，而mos器件的栅极和衬底之间存在一层隔离氧化物，在高能粒子照射电子器件的时候，器件会发生单粒子效应和总剂量效应，其中带电粒子和mos器件当中的氧化物相互作用，会在氧化层当中产生感应电荷，导致器件的电学性能退化甚至完全丧失，被称为总剂量效应。
2、总剂量效应对于单个mos器件会导致其阈值电压的漂移、沟道电流的增加、跨导的减小以及漏体结电流的增加等，对于集成电路则会导致电路速度降低、电参数漂移、功耗增加甚至是功能失效。总剂量效应会对器件造成半永久性/永久性的损伤，因此专利技术抑制总剂量效应的器件以及研究抑制总剂量效应的方法是有必要的。
3、目前经过大量的实验发现，减薄栅氧厚度可以减少总剂量效应引起的器件电学参数的退化。总剂量效应在氧化物内产生的氧化层陷阱电荷主要是氧空位，界面态主要是pb缺陷，针对界面态总剂量效应产生的界面态，人们通常使用氟进行处理，并且器件退火过程在氨气氛围当中进行的话，可以再氧化物和半导体的界面形成氮，有效的减少界面态。然而，减薄栅氧厚度这种方法会导致泄漏电流增大以及栅控能力降低，造成静态功耗增大。
4、因此，在不改变栅氧厚度的情况下，找到更合适的方法来抑制总剂量效应带来的阈值电压偏移等问题成为了碳基电子技术的重要问题。
技术实现思路
1、本专
2、根据本专利技术的目的，提供一种抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，采用多独立栅场效应管(mufet)作为器件，所述多独立栅场效应管采用碳纳米管(cnt)作为沟道材料，并采用独立栅结构，所述独立栅结构包括至少两个cnt栅电极，各cnt栅电极之间互不相交；
3、当器件遭受辐照后，由于总剂量效应导致器件的阈值电压偏移时，根据需要对单个栅极分别施压，各个独立栅均可通过场效应调制沟道内的势垒高度，进而调制沟道cnt的导电性，从而抑制器件阈值电压漂移。
4、作为可选的实施方式，当器件遭受辐照后，器件的阈值电压发生偏移时，测试其中一个cnt栅电极的电学特性，并使用另一个cnt栅电极作为控制电极，对器件施加相应的偏置电压，以抵消总剂量带来的阈值电压偏移的影响。
5、作为可选的实施方式，所述多独立栅场效应管的结构包括：
6、硅基衬底(10)，包括第一表面和相对的第二表面，并将第一表面作为后续制备的生长表面；
7、cnt沟道层(70)，位于硅基衬底(10)的第一表面；
8、栅氧层(20)，位于cnt沟道层(70)远离硅基衬底(10)的一侧表面，整个源极电极(51)、漏极电极(52)之外的区域均被栅氧层(20)覆盖；
9、cnt栅电极层(80)，位于栅氧层(20)的上表面，远离硅基衬底(10)，并且cnt栅电极层(80)与源极电极(51)、漏极电极(52)及cnt沟道层(70)均不接触，cnt栅电极层(80)被第一硬掩膜层(30)保护，cnt栅电极层中至少包含两个cnt栅电极，各cnt栅电极之间互不相交，从而形成了独立栅结构，通过设置的栅电极金属通孔实现对各cnt栅电极(80)施加电压；
10、源极电极(51)与漏极电极(52)位于cnt沟道层(70)上表面，远离硅基衬底(10)，源极电极(51)与漏极电极(52)相对地设置并隔开排布，且源极电极(51)与漏极电极(52)被第二硬掩膜(40)保护。
11、作为可选的实施方式，所述cnt栅电极层(80)由cnt栅电极阵列构成。
12、作为可选的实施方式，所述cnt栅电极层(80)中，每个cnt栅电极的直径为1.5～2.5nm。
13、作为可选的实施方式，所述mufet为n型或p型。
14、作为可选的实施方式，所述cnt沟道层(70)的结构为cnt阵列或cnt网络，其厚度平均为1～2nm。
15、作为可选的实施方式，所述栅氧层(20)的材质包括高κ金属栅介质，其厚度平均为4.5～5.5nm。
16、作为可选的实施方式，所述第二硬掩膜(40)中设置有连接源极电极(51)的源极引出电极(61)，以及连接漏极电极(52)的漏极引出电极(62)。
17、作为可选的实施方式，第一硬掩膜层(30)和第二硬掩膜(40)采用二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其他不同于栅介质的绝缘体材料。
18、与现有技术相比，本专利技术的显著有益效果在于：
19、本专利技术的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，通过采用利用cnt作为沟道材料，利用cnt作为栅极获得的多栅极器件，栅电极cnt中各cnt相互隔离，从而形成了独立栅结构；因具有独立栅结构，各个独立栅均可通过场效应调制沟道内的势垒高度，进而调制沟道cnt的导电性；
20、如此，当器件遭受辐照，由于总剂量效应导致器件的阈值电压偏移时，可以利用多独立栅的特性，对各栅极分别施压，以达到抑制器件阈值电压漂移的目的。
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1.一种抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，采用多独立栅场效应管(MuFET)作为器件，所述多独立栅场效应管采用碳纳米管(CNT)作为沟道材料，并采用独立栅结构，所述独立栅结构包括至少两个CNT栅电极，各CNT栅电极之间互不相交；
2.根据权利要求1所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，当器件遭受辐照后，器件的阈值电压发生偏移时，测试其中一个CNT栅电极的电学特性，并使用另一个CNT栅电极作为控制电极，对器件施加相应的偏置电压，以抵消总剂量带来的阈值电压偏移的影响。
3.根据权利要求1所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述多独立栅场效应管的结构包括：
4.根据权利要求3所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述CNT栅电极层(80)由CNT栅电极阵列构成。
5.根据权利要求3或4所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述CNT栅电极层(80)中，每个CNT栅电极的直径为1.5～2.5nm。
6.根据权利要求3所述
7.根据权利要求3所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述CNT沟道层(70)的结构为CNT阵列或CNT网络，其厚度平均为1～2nm。
8.根据权利要求3所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述栅氧层(20)的材质包括高κ金属栅介质，其厚度平均为4.5～5.5nm。
9.根据权利要求3所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述第二硬掩膜(40)中设置有连接源极电极(51)的源极引出电极(61)，以及连接漏极电极(52)的漏极引出电极(62)。
10.根据权利要求3所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，第一硬掩膜层(30)和第二硬掩膜(40)采用二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其他不同于栅介质的绝缘体材料。
...【技术特征摘要】
1.一种抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，采用多独立栅场效应管(mufet)作为器件，所述多独立栅场效应管采用碳纳米管(cnt)作为沟道材料，并采用独立栅结构，所述独立栅结构包括至少两个cnt栅电极，各cnt栅电极之间互不相交；
2.根据权利要求1所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，当器件遭受辐照后，器件的阈值电压发生偏移时，测试其中一个cnt栅电极的电学特性，并使用另一个cnt栅电极作为控制电极，对器件施加相应的偏置电压，以抵消总剂量带来的阈值电压偏移的影响。
3.根据权利要求1所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述多独立栅场效应管的结构包括：
4.根据权利要求3所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述cnt栅电极层(80)由cnt栅电极阵列构成。
5.根据权利要求3或4所述的抑制总剂量效应对器件的阈值电压影响的方法，其特征在于，所述cnt栅电极层(80)中，...
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