一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管及实现其欧姆接触的方法技术

技术编号:40529204 阅读:34 留言:0更新日期:2024-03-01 13:49
本发明专利技术属于半导体器件制备技术领域,涉及一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,所述碳纳米管场效应晶体管包括衬底、碳纳米管薄膜、源漏电极、氧化物介质层及金属颗粒层;碳纳米管薄膜平铺在衬底上,源极电极和漏极电极位于碳纳米管薄膜上,在氧化物介质层上表面区域完全覆盖金属颗粒层;源漏电极为铬金电极,源漏电极能够与碳纳米管实现欧姆接触;对漏端施加电压时,金属颗粒向氧化物介质层扩散,形成一层富有氧空位的复合氧化物,对碳纳米管沟道进行电子掺杂,极大程度拉低碳纳米管的费米能级使其更靠近导带,降低了肖特基势垒,使更多电子注入碳纳米管沟道,形成欧姆接触,增大场效应晶体管饱和输出电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件制备,涉及一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管及实现其欧姆接触的方法


技术介绍

1、一维的半导体性碳纳米管具有纳米级尺寸,其载流子浓度对费米能级相对于导带或者价带位置的移动非常敏感,意味着更易通过栅电压来调控碳纳米管场效应晶体管的电导。碳纳米管由于其独特结构和优异特性已被广泛用来构筑各种纳米器件,而金属与碳纳米管之间的接触在碳纳米管场效应晶体管器件中扮演着重要的作用,是影响器件性能的关键因素。因此,严格来讲,没有掺杂的碳纳米管场效应晶体管是一种肖特基势垒场效应晶体管,其电输运特性主要由金属和碳纳米管导电沟道之间的肖特基势垒高度决定。

2、对于电子器件来说,肖特基势垒的存在既阻挡了更多的载流子注入导电沟道,又增加了接触电阻,导致器件载流子的传输效率和性能降低。当肖特基势垒非常小甚至为零时,金属与半导体之间形成欧姆接触,是制备高性能器件的较为理想的接触方式,由于金属功函数的差异,当金属和碳纳米管接触时,金属费米能级相对于碳纳米管导带位置和价带位置也不同,目前,许多研究工作表明,高功函数钯可以实现与碳纳米管价带形成无势本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,所述碳纳米管场效应晶体管包括衬底、碳纳米管薄膜、源极电极(310)、漏极电极(300)、氧化物介质层(410)及金属颗粒层(500);

2.根据权利要求1所述的一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,金属颗粒层(500)为0.5-2nm钇纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,氧化物介质层(410)的厚度为10-20nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,采用电子束蒸镀金属颗粒层...

【技术特征摘要】

1.一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,所述碳纳米管场效应晶体管包括衬底、碳纳米管薄膜、源极电极(310)、漏极电极(300)、氧化物介质层(410)及金属颗粒层(500);

2.根据权利要求1所述的一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,金属颗粒层(500)为0.5-2nm钇纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,氧化物介质层(410)的厚度为10-20nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,采用电子束蒸镀金属颗粒层(500)。

5.根据权利要求1所述的一种基于低功函数金属的碳纳米管场效应晶体管,其特征在于,氧化物介质层(410)的材质为hfo2,对器件漏端施加电压时,金属颗粒向氧化物介质层(410)扩散,形成富有氧空位的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴胜利侯振非牛刚李洁
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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