一种性能可控的二维共栅互补场效应晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体器件技术领域，具体为一种性能可控的二维共栅互补场效应晶体管及其制备方法。本发明专利技术场效应晶体管包括衬底、位于衬底上的底层二维半导体材料、底层源漏金属电极、氧化物介质层、底层金属栅电极、顶层金属栅电极、位于氧化物介质层上的顶层二维半导体材料和顶层源漏金属电极；本发明专利技术利用金属材料的功函数调控沟道二维半导体材料的载流子浓度和场效应晶体管的电学特性，通过控制底层金属和顶层金属的金属种类，使底层和顶层二维半导体材料的载流子浓度分别受底层和顶层金属调控。本发明专利技术利用双层金属的共栅结构对二维互补场效应晶体管的底层和顶层场效应晶体管的电学性能分别进行精确调控，在大规模数字集成电路中有广阔应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，具体涉及二维共栅互补场效应晶体管及其制备方法。

技术介绍

1、二维半导体材料因其特殊的层状结构和出众的电学性能引起了微电子领域广泛的关注。二维半导体材料能够有效克服短沟道效应、量子效应，禁带宽度范围较大且可控，能有效改善和提升了现有的数字电路基础逻辑门单元器件的性能。现阶段，通过机械剥离或化学气相沉积等方法制备的二维半导体材料主要包括mos2、mote2、wse2、ws2、h-bn和黑磷等。互补场效应晶体管(complementary field-effect transistor，cfet)是一种三维电子器件，在垂直方向上堆叠n型场效应晶体管和p型场效应晶体管，能有效节省电路面积，增加电路集成度

2、n型场效应晶体管和p型场效应晶体管不匹配的电学性能严重影响互补场效应晶体管的静态电学特性，需要对沟道二维半导体的电学性能进行调控。然而，二维半导体材料拥有原子级别的厚度和稳定的晶体结构，传统的离子掺杂方法极易造成二维半导体材料晶格的损伤，引入界面态和缺陷态。

3、因此，有必要提供一种新型的有效调节二维互补场效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种性能可控的二维共栅互补场效应晶体管，其特征在于，结构包括衬底、位于衬底上的底层二维半导体材料、底层源漏金属电极、氧化物介质层、底层金属栅电极、顶层金属栅电极、位于氧化物介质层上的顶层二维半导体材料和顶层源漏金属电极；所述二维互补场效应晶体管具有共栅电极结构，共栅电极为底层金属和顶层金属的双层金属栅极结构，所述底层金属栅电极和顶层金属栅电极具有不同的金属功函数。

2.根据权利要求1所述的性能可控的二维共栅互补场效应晶体管，其特征在于，所述共栅电极构成IN端，所述二维共栅互补场效应晶体管的IN端用于接收输入信号。

3.根据权利要求1所述的性能可控的二维共栅互补...

【技术特征摘要】

1.一种性能可控的二维共栅互补场效应晶体管，其特征在于，结构包括衬底、位于衬底上的底层二维半导体材料、底层源漏金属电极、氧化物介质层、底层金属栅电极、顶层金属栅电极、位于氧化物介质层上的顶层二维半导体材料和顶层源漏金属电极；所述二维互补场效应晶体管具有共栅电极结构，共栅电极为底层金属和顶层金属的双层金属栅极结构，所述底层金属栅电极和顶层金属栅电极具有不同的金属功函数。

2.根据权利要求1所述的性能可控的二维共栅互补场效应晶体管，其特征在于，所述共栅电极构成in端，所述二维共栅互补场效应晶体管的in端用于接收输入信号。

3.根据权利要求1所述的性能可控的二维共栅互补场效应晶体管结构，其特征在于，所述底层源漏金属电极和顶层源漏金属电极是分布于沟道两侧的对称电极，其中一侧底层金属电极和顶层金属电极通过外部电路连线或金属通孔互连的方式连接构成cmos逻辑门器件的out端，所述二维共栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：包文中，马静怡，张哲嘉，万景，周鹏，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：