[发明专利]用于电且机械连接的单片集成晶体管和MEMS/NEMS器件的结构和方法

权利要求书

1.一种器件，包括：

第一绝缘层，其限定：(i)所述器件的主平面；和(ii)在所述主平面上的任何给定点处垂直于所述主平面的横向方向；以及

第一半导体层；

其中：

所述第一半导体层和所述第一绝缘层被单片地集成为堆叠结构；

所述堆叠结构包括第一NEMS/MEMS区域；

所述堆叠结构的所述第一NEMS/MEMS区域被构建、连接、定尺寸、成形和/或放置成第一NEMS/MEMS机械运行，所述第一NMES/MEMS机械包括第一移动部件；

所述半导体层包括第一主表面和第二主表面，其在横向方向上间隔开；

所述第一半导体层包括第一JFET结构；

所述第一JFET结构包括：以下的JFET区域：源极区域、漏极区域、第一栅极区域和导电沟道区域；

所述第一JFET的这些JFET区域整体延伸穿过所述第一半导体层的横向尺度；

x型是第一掺杂类型（p或n型）；

y型是第二掺杂类型（p或n型）；

所述第一JFET结构的导电沟道区域被x型掺杂并且所述第一栅极被y型掺杂到一定程度，以使得在所述器件运行期间：(i)所述第一JFET结构的所述导电沟道将形成耗尽部分和未耗尽部分；以及(ii)所述耗尽部分，间或地并且如由运行条件所确定地，将夹断所述第一JFET结构的所述导电沟道；

所述第一JFET被电连接到所述第一NEMS/MEMS机械；

所述绝缘层是电绝缘的，以使得在所述器件运行期间在所述绝缘层中没有电流流动。

2.根据权利要求1所述的器件，其中：

所述第一半导体层还包括：y型掺杂的第二栅极区域；

所述第一栅极区域被定尺寸、成形和/或放置为相对于所述第二栅极区域；以及

所述导电沟道位于所述第一栅极区域与所述第二栅极区域之间。

3.根据权利要求2所述的器件，其中y型是p型掺杂而x型是n型掺杂。

4.根据权利要求2所述的器件，其中y型是n型掺杂而x型是p型掺杂。

5.根据权利要求1所述的器件，其中y型是p型掺杂而x型是n型掺杂。

6.根据权利要求2所述的器件，还包括放大器，其中第一JFET组成放大器的至少一部分。

7.根据权利要求6所述的器件，其中所述第一移动部件包括悬臂梁构件。

8.根据权利要求7所述的器件，其中浮动电位部分位于所述悬臂梁构件中。

9.根据权利要求7所述的器件，其中浮动电位部分位于第一NEMS/MEMS机械中，但位于所述第一移动部件外面。

10.根据权利要求1所述的器件，其中：

所述堆叠结构还包括第二NEMS/MEMS区域；

所述堆叠结构的第二NEMS区域被构建、连接、定尺寸、成形和/或放置成第二NEMS/MEMS机械运行，其中所述第二NEMS/MEMS机械包括第一移动部件；

所述第一半导体层包括第二JFET结构，其每个区域延伸穿过所述第一半导体层的整个横截面方向，从与所述绝缘层相邻的所述第一半导体层的所述主表面到所述第一半导体层的对面的主表面；

所述第二JFET结构包括：源极区域、漏极区域、第一栅极区域和导电沟道区域；

所述第二JFET结构的所述导电沟道区域被n型掺杂，并且所述第一栅极被p型掺杂到一定程度，以使得在所述器件运行期间：(i)所述第二JFET结构的所述导电沟道将形成耗尽部分和未耗尽部分，以及(ii)耗尽部分，间或地并且如由运行条件所确定地，将夹断所述第二JFET结构的所述导电沟道；

所述第二JFET被电连接到所述第二NEMS/MEMS机械。

11.根据权利要求1所述的器件，其中：

所述第一绝缘层由二氧化硅制成；以及

所述第一半导体层由硅制成。

12.根据权利要求11所述的器件，还包括第二半导体层，其中所述第一半导体层、所述第二半导体层、和所述绝缘层被单片集成为所述堆叠结构，以使得所述绝缘层被放置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间。