【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种场效应晶体管的接触电阻的测量方法。
技术介绍
1、晶体管的极致微缩是集成电路产业的不懈追求。缩小沟道长度和接触长度对于减小整体器件的尺寸是必要的。二维半导体在缩减沟道长度方面显示出巨大的潜力，这是由于二维半导体超薄的原子结构有效抑制了短沟道效应。因此，可以使用二维半导体开发具有较短栅极长度的场效应晶体管(fet)。缩短接触长度会引起接触电阻的增加，也会导致接触材料自身导电能力恶化。对于传统的三维金属，接触长度缩减至10nm以下时，金属线会出现严重的晶畴化现象，电阻率显著提升；对于石墨烯等二维半金属，接触长度缩减至10nm以下会导致额外的量子化和严重的边缘散射。这些限制都会使得场效应晶体管的接触性能变差。因此，高性能二维场效应晶体管实现超短接触长度和低接触电阻仍然是一个巨大的挑战。并且对超短接触长度和低接触电阻的场效应晶体管的接触电阻的测量方法也是一个巨大的挑战。
技术实现思路
1、有鉴于此，确有必要提供一种超短接触长度和低接触电阻的场效应晶体管的接触电阻的测量方法。
2、一种场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其包括以下步骤：
3、提供一场效应晶体管，其包括一栅极、一绝缘层、一源极、一漏极和一沟道层，所述绝缘层位于所述栅极的表面，所述沟道层位于所述绝缘层远离所述栅极的表面，所述源极和所述漏极间隔设置在所述沟道层远离所述绝缘层的表面；所述源极和所述漏极均为一根金属性单壁碳纳米管，所述沟道层的材料为二硫化钼，所述金属性单壁碳纳米管和所述沟道层上分
4、提供一公式i：其中，rtot是两个金属性单壁碳纳米管之间的电阻，是金属性单壁碳纳米管与所述电极的界面接触电阻，是金属性swcnt的量子电阻，是在二氧化硅上的金属性单壁碳纳米管的电阻率，lin是所述电极至所述沟道层的距离，rc为所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的界面接触电阻率，dcnt是所述金属性单壁碳纳米管的直径，是所述沟道层的方块电阻，l是所述源极和所述漏极之间沟道层的长度，是在所述二硫化钼上的金属性单壁碳纳米管的电阻率，w是所述沟道层的宽度，由所述公式i计算得到所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的界面接触电阻率rc；以及
5、所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的接触电阻rc满足公式rc＝rc/lc，其中，lc代表金属性单壁碳纳米管的直径，从而得到所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的接触电阻。
6、进一步，形成所述场效应晶体管的伪色扫描电子显微镜照片，所述伪色扫描电子显微镜照片中，第一条线代表作为源极的金属性单壁碳纳米管，第二条线代表作为漏极的金属性单壁碳纳米管，在第一条线上定义a点，在第二条线上定义b点，a点和b点上均设置所述电极，并且a点和b点的连线平行于所述沟道层的长度方向。
7、进一步，rtot是所述a点和b点两点处电极之间的电阻。
8、进一步，基于转移长度方法分别得到在二氧化硅上的金属性单壁碳纳米管的电阻率在二硫化钼上的金属性单壁碳纳米管的电阻率以及金属性单壁碳纳米管与所述电极的界面接触电阻
9、进一步，通过扫描电子显微镜或者原子力显微镜测量所述电极至所述沟道层的长度lin、所述金属性单壁碳纳米管的直径dcnt、所述源极和所述漏极之间沟道层的长度l和宽度w。
10、进一步，通过一电源表测量得到所述两个金属性单壁碳纳米管之间的电阻rtot。进一步，基于四探针法得到所述沟道层的方块电阻
11、进一步，所述金属性单壁碳纳米管的量子电阻是6.5kω。进一步，所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的界面接触电阻率rc为10-6ω·cm2，所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的接触电阻为50kω·μm。
12、进一步，所述漏极与所述沟道层界面电阻的测量方法，与所述源极与沟道层界面电阻的测量方法相同。
13、与现有技术相比，本专利技术在二维半导体上设置两个具有相同手性的swcnt来实现一维半金属接触，成功地将所述场效应晶体管的接触长度减少到2nm，从而使得所述场效应晶体管具有超短接触长度；本专利技术提出了“纵向传输线模型”，给出极短金属性swcnt接触的场效应晶体管的二端电阻。在此基础上再结合四探针方法和转移长度方法提取相关位置参量，可以计算得到场效应晶体管的接触电阻，也即场效应晶体管中源极(或者漏极)与沟道层之间的界面电阻；而且，在欧姆接触模式下，金属性swcnt和沟道层之间界面接触的电阻率(即接触电阻率)和接触电阻分别为10-6ω·cm2和50kω·μm，因此所述场效应晶体管具有较低的接触电阻。
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1.一种场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，进一步包括形成所述场效应晶体管的伪色扫描电子显微镜照片的步骤，所述伪色扫描电子显微镜照片中，第一条线代表作为源极的金属性单壁碳纳米管，第二条线代表作为漏极的金属性单壁碳纳米管，在第一条线上定义A点，在第二条线上定义B点，A点和B点上均设置所述电极，并且A点和B点的连线平行于所述沟道层的长度方向。
3.如权利要求2所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，Rtot是所述A点和B点两点处电极之间的电阻。
4.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，基于转移长度方法分别得到在二氧化硅上的金属性单壁碳纳米管的电阻率在二硫化钼上的金属性单壁碳纳米管的电阻率以及金属性单壁碳纳米管与所述电极的界面接触电阻
5.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，通过扫描电子显微镜或者原子力显微镜测量所述电极至所述沟道层的长度Lin、所述金属性单壁碳纳米管的直径DCNT、所述源
6.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，通过一电源表测量得到所述两个金属性单壁碳纳米管之间的电阻Rtot。
7.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，基于四探针法得到所述沟道层的方块电阻
8.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，所述金属性单壁碳纳米管的量子电阻是6.5kΩ。
9.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的界面接触电阻率rc为10-6Ω·cm2，所述金属性单壁碳纳米管与所述沟道层的接触电阻为50kΩ·μm。
10.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，所述漏极与所述沟道层界面电阻的测量方法，与所述源极与沟道层界面电阻的测量方法相同。
...【技术特征摘要】
1.一种场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，进一步包括形成所述场效应晶体管的伪色扫描电子显微镜照片的步骤，所述伪色扫描电子显微镜照片中，第一条线代表作为源极的金属性单壁碳纳米管，第二条线代表作为漏极的金属性单壁碳纳米管，在第一条线上定义a点，在第二条线上定义b点，a点和b点上均设置所述电极，并且a点和b点的连线平行于所述沟道层的长度方向。
3.如权利要求2所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，rtot是所述a点和b点两点处电极之间的电阻。
4.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，基于转移长度方法分别得到在二氧化硅上的金属性单壁碳纳米管的电阻率在二硫化钼上的金属性单壁碳纳米管的电阻率以及金属性单壁碳纳米管与所述电极的界面接触电阻
5.如权利要求1所述的场效应晶体管的接触电阻的测量方法，其特征在于，通过扫描电子显微镜或者原子力显...
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