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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体,具体涉及一种半导体结构及其制造方法。
技术介绍
1、随着信息技术蓬勃发展,海量信息亟需处理,对集成电路提出越来越高的要求。如何突破冯诺依曼架构芯片瓶颈,解决芯片的算力和能效问题成为推动半导体产业发展的关键问题。
2、基于双极性半导体的新原理器件,在电场控制下能够实现其在n型和p型之间的调制,在构建可重构电路、存/算一体、感/算一体与感/存/算一体等新型架构芯片方面具有独特优势。
3、例如,基于双极性半导体半浮栅场效应晶体管所研制的可编程非易失性pn结存储器,具有光感、计算和存储一体化的功能,可以用来制造感/存/算一体化的神经形态芯片,能够消除传统冯诺依曼架构传感、计算和存储之间的壁垒,在速度和能耗方面表现出巨大优势。在该类器件中,最重要的是实现电子和空穴两种载流子的同时注入和传输。但是,传统的金/半欧姆接触,只能允许一种载流子的高效注入和传输,另外一种载流子被抑制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种半导体结构及其,能够同时高效注入和传输两种载流子(电子和空穴),从而提升相关器件的性能。
2、本专利技术提供的半导体结构,包括:半导体层、第一电极和第二电极。半导体层包括:第一接触区,包括第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区;第二接触区;以及半导体区,位于第一接触区与第二接触区之间。其中,第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区可以采用离子注入、化学改性等方式形成。第一电极与第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区中的至少一个接触以
3、在一些实施例中,从第一接触区到第二接触区的方向为第一方向,与第一方向垂直且与半导体层的表面平行的方向为第二方向,与第一方向垂直且与半导体层的表面垂直的方向为第三方向,其中:第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区在第二方向和第三方向中的一个方向上排布。
4、在一些实施例中,第二接触区包括第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区,其中:第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区在第二方向和第三方向中的一个方向上排布;第二电极与第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区中的至少一个接触以形成欧姆接触。
5、在一些实施例中,第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区在第二方向上排布;第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区在第二方向上排布。
6、在一些实施例中,从第一n型重掺杂区到第一p型重掺杂区的方向与从第二n型重掺杂区到第二p型重掺杂区的方向相反。
7、在一些实施例中,第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区在第三方向上排布;第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区在第三方向上排布。
8、在一些实施例中,第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区接触;和/或第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区接触。
9、在一些实施例中,第一电极仅与第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区中的一个接触;和/或第二电极仅与第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区中的一个接触。
10、本专利技术还提供一种半导体器件,包括:上述任意一种实施例所述的半导体结构。
11、本专利技术还提供一种芯片,包括:上述任意一种实施例所述的半导体器件。
12、本专利技术提供的半导体结构的制造方法,包括:提供半导体层,所述半导体层包括:第一接触区,包括第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区;第二接触区,包括第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区;以及半导体区,位于第一接触区和第二接触区之间;形成第一电极,所述第一电极与第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区中的至少一个接触以形成欧姆接触;以及形成第二电极,所述第二电极与第二接触区接触。
13、本专利技术提供的半导体结构中,第一接触区包括第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区,第一电极与第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区中的至少一个接触以形成欧姆接触。如此,能够实现电子和空穴从第一电极到半导体区的同时高效注入和传输,沿着半导体区传输到第二接触区及第二电极,有助于提高利用该半导体结构的相关半导体器件的性能。例如,第一电极和对应的接触区中的n型重掺杂区和p型重掺杂区之间形成双极欧姆接触,以允许电子和空穴同时高效注入和传输;又例如,n型重掺杂区和p型重掺杂区接触,由于n型重掺杂区和p型重掺杂区接触形成的pn结中的空间电荷层很薄,即便第一电极仅和对应的接触区中的n型重掺杂区和p型重掺杂区中的一个之间形成欧姆接触,同样可以实现电子和空穴同时高效注入和传输。
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1.一种半导体结构,其特征在于,包括:半导体层,第一电极,第二电极,其中:
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,从第一接触区到第二接触区的方向为第一方向,与第一方向垂直且与半导体层的表面平行的方向为第二方向,与第一方向垂直且与半导体层的表面垂直的方向为第三方向,其中:第一N型重掺杂区和第一P型重掺杂区在第二方向和第三方向中的一个方向上排布。
3.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,第一N型重掺杂区和第一P型重掺杂区在第二方向上排布;第二接触区包括第二N型重掺杂区和第二P型重掺杂区,第二N型重掺杂区和第二P型重掺杂区在第二方向上排布,第二电极与第二N型重掺杂区和第二P型重掺杂区中的至少一个接触以形成欧姆接触。
4.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,从第一N型重掺杂区到第一P型重掺杂区的方向与从第二N型重掺杂区到第二P型重掺杂区的方向相反。
5.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,第一N型重掺杂区和第一P型重掺杂区在第三方向上排布;第二接触区包括第二N型重掺杂区和第二P型重掺杂区,第二N型重掺杂区和
6.根据权利要求2或5所述的半导体结构,其特征在于,第一N型重掺杂区和第一P型重掺杂区接触;和/或第二N型重掺杂区和第二P型重掺杂区接触。
7.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,第一金属电极仅与第一N型重掺杂区和第一P型重掺杂区中的一个接触;和/或第二金属电极仅与第二N型重掺杂区和第二P型重掺杂区中的一个接触。
8.一种半导体器件,包括权利要求1-7任意一项所述的半导体结构。
9.一种芯片,包括:权利要求8所述的半导体器件。
10.一种半导体结构的制造方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:半导体层,第一电极,第二电极,其中:
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,从第一接触区到第二接触区的方向为第一方向,与第一方向垂直且与半导体层的表面平行的方向为第二方向,与第一方向垂直且与半导体层的表面垂直的方向为第三方向,其中:第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区在第二方向和第三方向中的一个方向上排布。
3.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,第一n型重掺杂区和第一p型重掺杂区在第二方向上排布;第二接触区包括第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区,第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区在第二方向上排布,第二电极与第二n型重掺杂区和第二p型重掺杂区中的至少一个接触以形成欧姆接触。
4.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,从第一n型重掺杂区到第一p型重掺杂区的方向与从第二n型重掺杂区到第二p型重掺杂区的方向相反。
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