[发明专利]一种双栅电极的半导体器件其制造方法及应用有效
申请号: | 201410767494.6 | 申请日: | 2014-12-12 |
公开(公告)号: | CN104465776B | 公开(公告)日: | 2017-09-15 |
发明(设计)人: | 陈海峰 | 申请(专利权)人: | 西安邮电大学 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336 |
代理公司: | 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350 | 代理人: | 汤东凤 |
地址: | 710121 陕西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电极 半导体器件 制造 方法 应用 | ||
1.一种双栅电极的半导体器件的应用方法,其特征在于:
所述双栅电极的半导体器件的结构为,
衬底区(1)上右侧设有漏掺杂区(3),沟道上衬底进行表面处理而形成一层陷阱层(4),陷阱层(4)上设有一栅介质绝缘层(5),栅介质绝缘层(5)上有第一栅电极端金属层(6)和第二栅电极端金属层(7),第一栅电极端金属层(6)和第二栅电极端金属层(7)之间设有电极隔离绝缘区(10);其中,第一栅电极端金属层(6)远离漏掺杂区(3)端,第一栅电极端金属层(6)长度占据沟道长度80%以上,漏掺杂区(3)上设有漏端电极金属层(8),漏掺杂区(3)分别使用隔离氧化区(2)与旁边区域隔离,在漏掺杂区(3)的隔离氧化区(2)另一侧设有衬底电极处,其上为衬底电极金属层(9);其中, 第一栅电极端金属层(6)引出的电极端为栅电极A, 第二栅电极端金属层(7)引出的电极端为栅电极B;
所述双栅电极的半导体器件的应用方法为,
栅电极A 的作用为控制主要的陷阱层部分产生载流子,栅电极B 的作用为控制栅电极A 产生的载流子流向漏极的导电通道;具体为:
漏电压施加一恒定正电压VD,目的是为了使得漏PN 结反偏;当栅电极A 的电压VGA 其电压值处于平带电压和阈值电压之间,则栅电极A 下对应的沟道区LA 区处于耗尽状态;且VGA 小于VD;
当栅电极B 电压VGB 设置为VGB=VGA,此时栅电极B 与漏端之间的电压差即为:VGB-VD;由于VGB=VGA,因此VGB 小于VD,于是栅电极B 与漏端之间的电压差为负值,这一较强的负的栅漏电压差值的设定不会引发空穴注入栅介质中;于是这一较强的负的栅漏电压差使得栅电极B下对应的沟道区LB 区的衬底界面的能带向上弯曲,这导致沟道区LB 区处于积累状态,从而使得栅电极B 下的界面处富含空穴,这些空穴立即占据了栅电极B 下的陷阱层,屏蔽了这些陷阱的产生作用,继而使得了沟道区LA 区中基于陷阱产生机制形成的电子输运被截断;于是漏端没有输出电流,即漏端在这种栅电极B 的电压设置下无输出电流;
当栅电极B 电压VGB 设置大于VD,此时栅电极B 与漏端之间的电压差(VGB-VD)为正值,这导致了栅电极B 下的沟道区LB 区也处于耗尽状态,于是整个沟道都处于耗尽状态,栅电极A 下沟道区LA 区中陷阱产生机制形成的电流顺利通过沟道区LB 区流向漏端成为输出电流,即漏端在这种条件下有输出电流。
2.根据权利要求1 所述双栅电极的半导体器件的应用方法,其特征在于,所述衬底区(1)为P 型衬底。
3.根据权利要求1 所述的双栅电极的半导体器件的应用方法,其特征在于,所述衬底区(1)为N 型衬底。
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