一种带有C状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器制造技术

一种带有C状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，包括水平T形的沟道，水平T形沟道两侧分别设有源极和漏极；所述沟道内靠近源极的一侧设有P型C状重掺杂区，沟道的上下表面均设有栅极介质层，栅极介质层的表面设有栅极，沟道与栅极之间，且栅极介质层近源极的一侧设有生物分子探测腔，源极和沟道形成肖特基接触；水平T形的沟道，使得源极侧的沟道厚度更大，因此增大了肖特基接触的面积，增大了肖特基隧穿的概率；P型C状重掺杂区的引入，大大降低了灵敏度的参考基准；提高了器件的开启电流灵敏度和跨导灵敏度；使用4H‑SiC作为沟道材料，4H‑SiC具有更宽的禁带宽度，相比于传统的Si沟道，降低了4H‑SiC肖特基势垒场效应晶体管SB‑FET的关态电流，降低了传感器的静态功耗；在生物分子检测方面具有更高的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，具体涉及一种带有c状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器。

技术介绍

1、基于金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的生物传感器由于尺寸不断缩小，短沟道效应加重，恶化了器件的性能。传统的fet型生物传感器水平t形沟道材料主要是硅。在沟道材料相同时，通过已经发表的研究结果可知，相比于基于肖特基势垒场效应晶体管(sb-fet)的生物传感器，基于隧道场效应晶体管(tfet)的生物传感器导通电流较低。且隧道场效应晶体管存在双极性电流和工艺复杂性高等。sb-fet在生物传感器应用方面，具有工艺简单、灵敏度高和导通电流高等优势。

2、基于以上问题，有人提出了基于sb-fet的生物传感器，源区和漏区不需要突变掺杂，由金属或者金属硅化物组成，与水平t形沟道形成肖特基接触，简化了器件的制备工艺保持了良好的稳定性。且sb-fet具有较高的导通电流和灵敏度，在生物传感领域可以得到很好的应用。

3、申请号为202011516842.4的专利文件公开了一种“一种基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器及制备方法”方案，三个竖本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带有C状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，包括水平T形沟道(1)，水平T形沟道(1)大头一侧设有源极(2)，小头一侧设有漏极(3)；其特征在于：所述水平T形沟道(1)内靠近源极(2)的一侧设有P型C状重掺杂区(4)；水平T形沟道(1)大头侧与小头侧之间的表面设有栅极介质层(5)；栅极介质层(5)的表面设有栅极(6)，水平T形沟道(1)与栅极(6)之间，且栅极介质层(5)近源极(2)的一侧设有生物分子探测腔(7)，源极(2)和水平T形沟道(1)形成肖特基接触(8)。

2.根据权利要求1所述的一种带有C状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，其特征在于：所述水...

【技术特征摘要】

1.一种带有c状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，包括水平t形沟道(1)，水平t形沟道(1)大头一侧设有源极(2)，小头一侧设有漏极(3)；其特征在于：所述水平t形沟道(1)内靠近源极(2)的一侧设有p型c状重掺杂区(4)；水平t形沟道(1)大头侧与小头侧之间的表面设有栅极介质层(5)；栅极介质层(5)的表面设有栅极(6)，水平t形沟道(1)与栅极(6)之间，且栅极介质层(5)近源极(2)的一侧设有生物分子探测腔(7)，源极(2)和水平t形沟道(1)形成肖特基接触(8)。

2.根据权利要求1所述的一种带有c状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，其特征在于：所述水平t形沟道(1)长度为40-70nm。

3.根据权利要求1所述的一种带有c状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，其特征在于：所述p型c状重掺杂区(4)位于水平t形沟道(1)内距离肖特基接触(8)的1nm-5nm处，厚度为2nm-5nm。

4.根据权利要求1所述的一种带有c状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，其特征在于：所述水平t形沟道(1)为本征p型，采用宽带隙材料制成，所述宽带隙材料包括4h-sic、sic或gan。

5.根据权利要求2所述的一种带有c状掺杂区的肖特基隧穿场效应晶体管生物传感器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾护军，赵淋娜，苏琪钰，曹伟涛，杨万里，韦星语，曹震，杨银堂，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：