本发明专利技术涉及一种逻辑门装置，其包括：一栅极、一栅极绝缘层、一底部电极、一二维半导体层、一第一顶部电极及一第二顶部电极；所述栅极绝缘层设置于所述栅极的表面，所述底部电极设置在所述栅极绝缘层远离所述栅极的表面，所述二维半导体层设置在所述底部电极远离所述栅极绝缘层的表面，且同时覆盖所述栅极绝缘层的表面，所述第一顶部电极和第二顶部电极设置在所述二维半导体层远离所述栅极绝缘层的表面，所述底部电极、二维半导体层和栅极绝缘层形成一空气空隙，所述空气空隙分布在所述底部电极相对的两侧，所述栅极用于接入栅极电压，所述第一顶部电极和第二顶部电极用于连接信号输入端，所述底部电极用于连接信号输出端和工作电压。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种逻辑门装置，特别涉及一种基于双极性二维半导体的逻辑门装置。
技术介绍
1、随着硅基场效应晶体管接近基本物理极限，半导体行业已进入后摩尔时代，通过范德华力结合形成的二维半导体材料已成为下一代电子产品的重要候选材料。高质量的二维半导体材料通常表现出双极电性，其中电荷载流子可以通过静电场在电子和空穴之间切换。但二维半导体的双极输运输行为是一把双刃剑，由于电子传导和空穴传导状态之间的连续转换，双极性晶体管只能在狭窄的栅极电压范围内关闭，从而导致逻辑功能出现关闭状态困难的问题。
2、通过掺杂或表面沉积将双极性转变为单极性是一种可行的解决方案，虽然表面掺杂剂和吸附物可以调节二维半导体的极性，但上述方法的稳定性较低，还可能会降低二维半导体固有的电子特性。电接触方法可以通过电子和空穴注入的能带排列来控制双极二维半导体的传输极性，但它们容易受到费米能级钉扎效应的限制。然而，一般逻辑门会包含n型半导体和p型半导体，由于二维半导体的双极性较难转变为单极性，从而无法采用这种二维半导体直接制备性能稳定的逻辑门。
>技术实现思路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种逻辑门装置，其特征在于，其包括：一栅极、一栅极绝缘层、一底部电极、一二维半导体层、一第一顶部电极及一第二顶部电极；所述栅极绝缘层设置于所述栅极的表面，所述底部电极设置在所述栅极绝缘层远离所述栅极的表面，所述二维半导体层设置在所述底部电极远离所述栅极绝缘层的表面，且同时覆盖所述栅极绝缘层的表面，所述第一顶部电极和第二顶部电极设置在所述二维半导体层远离所述栅极绝缘层的表面，所述底部电极、二维半导体层和栅极绝缘层形成一空气空隙，所述空气空隙分布在所述底部电极相对的两侧，所述栅极用于接入栅极电压，所述第一顶部电极和第二顶部电极用于连接信号输入端，所述底部电极用于连接信号输出端和工作电压。...
【技术特征摘要】
1.一种逻辑门装置，其特征在于，其包括：一栅极、一栅极绝缘层、一底部电极、一二维半导体层、一第一顶部电极及一第二顶部电极；所述栅极绝缘层设置于所述栅极的表面，所述底部电极设置在所述栅极绝缘层远离所述栅极的表面，所述二维半导体层设置在所述底部电极远离所述栅极绝缘层的表面，且同时覆盖所述栅极绝缘层的表面，所述第一顶部电极和第二顶部电极设置在所述二维半导体层远离所述栅极绝缘层的表面，所述底部电极、二维半导体层和栅极绝缘层形成一空气空隙，所述空气空隙分布在所述底部电极相对的两侧，所述栅极用于接入栅极电压，所述第一顶部电极和第二顶部电极用于连接信号输入端，所述底部电极用于连接信号输出端和工作电压。
2.如权利要求1所述的逻辑门装置，其特征在于，所述第一顶部电极和第二顶部电极位于所述底部电极相对的两侧。
3.如权利要求1所述的逻辑门装置，其特征在于，所述第一顶部电极和第二顶部电极均远离所述空气空隙且相对设置。
4.如权利要求1所述的逻辑门装置，其特征在于，在所述第一顶部电极与所述二维半导体层接触的位置处，所述二维半导体层直接贴合于所述栅极绝缘层的表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：张广琦，魏洋，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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