[发明专利]双极性薄膜晶体管

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管，尤其涉及一种双极性薄膜晶体管。

背景技术

薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）是现代微电子技术中的一种关键性电子元件，目前已经被广泛的应用于平板显示器等领域。薄膜晶体管主要包括栅极、绝缘层、半导体层、源极和漏极。其中，源极和漏极间隔设置并与半导体层电连接，栅极通过绝缘层与半导体层及源极和漏极间隔绝缘设置。所述半导体层位于所述源极和漏极之间的区域形成一沟道区域。薄膜晶体管中的栅极、源极、漏极均由导电材料构成，该导电材料一般为金属或合金。当在栅极上施加一电压时，与栅极通过绝缘层间隔设置的半导体层中的沟道区域会积累载流子，当载流子积累到一定程度，与半导体层电连接的源极漏极之间将导通，从而有电流从源极流向漏极。

理想的双极性薄膜晶体管具有高开关比、左右对称性，并且中心在零点，而可应用于倍频、混频等信号处理。而在实际应用中，由于源极、漏极采用的金属的功函数与半导体层采用的半导体的功函数存在一定的差值，导致源极、漏极与半导体层之间的接触存在肖特基势垒，进而造成半导体层中的电子空穴载流子的导电具有不对称的选择性，破坏转移特性曲线双极性的对称性。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种双极性薄膜晶体管，该双极性薄膜晶体管具有高选择性的对称性。

一种双极性薄膜晶体管，包括：一源极；一漏极，该漏极与该源极间隔设置；一半导体层，所述半导体层与所述源极及漏极电连接；以及，一栅极，该栅极通过一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置，定义所述栅极覆盖的所述半导体层的区域为沟道区域；其中，进一步包括两个导电过渡层分别设置在所述源极和漏极与所述半导体层之间，所述半导体层为一碳纳米管结构，所述导电过渡层的材料的功函数与所述半导体层的材料的功函数相同，所述导电过渡层延伸至所述沟道区域，且所述导电过渡层进入所述沟道区域的长度大于等于所述导电过渡层与所述栅极之间的间距。

一种双极性薄膜晶体管，包括：一第一导电层；一第二导电层，该第一导电层与第二导电层间隔设置；一半导体层，所述半导体层与所述第一导电过渡层及第二导电过渡层电连接；以及，一栅极，该栅极通过一绝缘层与该半导体层、第一导电层及第二导电层绝缘设置，定义所述栅极覆盖的所述半导体层的区域为沟道区域；其中，所述第一导电层与第二导电层的材料的功函数与所述半导体层的材料的功函数相同，所述第一导电层及第二导电层均延伸至所述沟道区域，且所述第一导电层及第二导电层进入所述沟道区域的长度大于等于所述第一导电层及第二导电层与所述栅极之间的间距。

与现有技术相比，所述双极性薄膜晶体管通过在半导体层与源极及漏极之间设置一与半导体层功函数相同的导电过渡层，使得半导体层与导电过渡层之间形成欧姆接触，而避免半导体层与源极及漏极之间形成肖特基势垒，从而使得所述双极性薄膜晶体管对空穴或电子导电的选择性相同，并且，所述导电过渡层进入所述沟道区域的长度L大于等于所述导电过渡层与所述栅极之间的间距d，所述沟道区域完全受栅极的有效调制，故，该双极性薄膜晶体管具有高对称性的双极性，而可用于倍频、混频等模拟信号处理、以及逻辑电路的应用。

附图说明

图1是本发明第一实施例双极性薄膜晶体管的剖视结构示意图。

图2是本发明第一实施例工作时的双极性薄膜晶体管的结构示意图。

图3是本发明第二实施例双极性薄膜晶体管的剖视结构示意图。

图4是本发明第三实施例双极性薄膜晶体管的剖视结构示意图。

主要元件符号说明