[发明专利]基于纳米带的晶体管及其制备方法有效
| 申请号： | 201810957190.4 | 申请日： | 2018-08-21 |
| 公开（公告）号： | CN109119485B | 公开（公告）日： | 2021-06-18 |
| 发明（设计）人： | 卢年端;李泠;耿玓;刘明 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | H01L29/786 | 分类号： | H01L29/786;H01L29/20;H01L29/207;H01L21/336;B82Y10/00;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 任岩 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 纳米 晶体管 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于纳米带的晶体管，包括：
衬底；
设置于所述衬底上的栅电极；
设置于所述栅电极上的栅介质层，所述栅介质层包括第一栅介质层和第二栅介质层，所述第二栅介质层位于所述第一栅介质层表面；
设置于所述第一栅介质层上的源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极的表面与所述第二栅介质层的表面平齐；以及
设置于所述源电极、所述漏电极和所述第二栅介质层上的有源层，所述有源层包括至少一条黑磷纳米带，所述至少一条黑磷纳米带均包括用于打开带隙的材料；
其中，所述用于打开带隙的材料包括非金属元素O、S、Se、C、Si，以及金属元素Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Te、Ge、Sn、Pb中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，单条黑磷纳米带包括钝化原子，所述钝化原子用于与所述单条黑磷纳米带边缘的悬挂键结合。
3.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，单条黑磷纳米带的层数为1-10层；以及单条黑磷纳米带的宽度为1-10nm。
4.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述栅电极包括Mo、Pt、Au、Cu、Ag中的一种或多种；所述第一栅介质层和所述第二栅介质层包括HfO2；以及所述源电极和所述漏电极包括Pt、Au、Cu、Ag中的一种或多种。
5.一种制备基于纳米带的晶体管的方法，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成栅电极；
在所述栅电极上形成第一栅介质层；
在所述第一栅介质层上形成源电极、漏电极和第二栅介质层，使得所述源电极和所述漏电极的表面与所述第二栅介质层的表面平齐；
在所述源电极、所述漏电极和所述第二栅介质层上形成有源层，所述有源层包括至少一条黑磷纳米带，并使得所述至少一条黑磷纳米带均包括用于打开带隙的材料；
其中，所述用于打开带隙的材料包括非金属元素O、S、Se、C、Si，以及金属元素Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Te、Ge、Sn、Pb中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：在单条黑磷纳米带上设置钝化原子，使得所述钝化原子与所述单条黑磷纳米带边缘的悬挂键结合。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
提供临时衬底；
在所述临时衬底上形成所述有源层，之后将所述有源层转移至所述源电极、所述漏电极和所述第二栅介质层表面。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：基于第一性原理，计算得出所述用于打开带隙的材料。
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