[发明专利]一种基于隧穿晶体管结构的太赫兹传感器

权利要求书

1.一种基于隧穿晶体管结构的太赫兹传感器，其特征在于，所述隧穿晶体管结构衬底为P型/N型时，离子注入形成的源区为P⁺型/N⁺型、离子注入形成的漏区为相应为N⁺型/P⁺型；在源区上方生长一层二氧化硅绝缘层和淀积一层多晶硅栅氧化层；

源区的面积大于漏区的面积；

隧穿晶体管的源区延伸至整个多晶硅栅氧化层正下方；

衬底延伸至栅氧化层下方且隔开源区与漏区；

P⁺型源区(102)和N⁺型漏区(103)，在源区(102)和衬底(101)上生长二氧化硅绝缘层(104)和多晶硅栅层(105)；源区(102)、栅氧化层(104)和多晶硅栅(105)之间形成MOS结构；当在栅极(105)上施加反型偏压V_g后、源端和衬底接地，栅氧化层(104)正下方的源区(102)反型层；该反型层和源区(102)界面形成PN结。

2.根据权利要求1所述的基于隧穿晶体管结构的太赫兹传感器的信号探测方法，其特征是 当采用P⁺源区(102)和N⁺型漏区(103)，在源区(102)和衬底(101)上生长二氧化硅绝缘层(104)和多晶硅栅层(105)；与传统的PIN隧穿晶体管相比，源区(102)延伸到整个栅氧化层(104)正下方；源区(102)、栅氧化层(104)和多晶硅栅(105)之间形成MOS结构；当在栅极(105)上施加反型偏压V_g后、源端和衬底接地，栅氧化层(104)正下方的源区(102)反型层；该反型层和源区(102)界面形成PN结，由于PN结的P和N区都是重掺杂，利用栅电压使PN结势垒足够窄，当源漏之间存在电压V_d时，在PN结区形成较大的隧穿电流；在隧穿晶体管栅极上加上直流偏置电压V_g，在源端输入太赫兹信号，衬底接地，漏极浮空；隧穿晶体管通过开启隧穿电流与栅压之间的非线性关系将交流信号整流为直流信号，通过隧穿晶体管漏端读出，从而实现对太赫兹信号的探测。