[发明专利]一种无结场效应晶体管式压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种无结场效应晶体管式压力传感器，包括对称设于基片左右两端的源区和漏区，其特征在于：所述源区和漏区之间垂直设有若干条纳米线，所述纳米线的左端与所述源区相接，所述纳米线的右端与所述漏区相接，且所述源区和漏区与所述纳米线的掺杂类型和浓度一致；所述纳米线上生长有介质包裹层，所述源区和漏区之间沿垂直于所述纳米线的方向设有压电栅条，所述压电栅条压设于所述纳米线上且所述纳米线嵌设于所述压电栅条的底部内，所述压电栅条与所述纳米线之间通过所述介质包裹层相隔离，且所述压电栅条与所述源区和漏区之间存在间隔，所述压电栅条由掺杂氧化锌制成，且所述掺杂氧化锌的掺杂类型与所述源区和漏区以及所述纳米线的掺杂类型相反，所述压电栅条上设有栅电极；所述源区和漏区与所述纳米线均由SOI基片上的顶层硅掺杂后进行刻蚀得到；所述介质包裹层的材料为二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的无结场效应晶体管式压力传感器，其特征在于：所述源区和漏区与所述纳米线的掺杂类型均为n型重掺杂，掺杂材料选自磷、砷或锑。

3.根据权利要求1所述的无结场效应晶体管式压力传感器，其特征在于：所述掺杂氧化锌的掺杂材料选自氮或银。

4.根据权利要求1至3任一项所述的无结场效应晶体管式压力传感器，其特征在于：所述源区由位于下部的源区导电台面和位于上部的源电极构成，所述漏区由位于下部的漏区导电台面和位于上部的漏电极构成。

5.权利要求4所述的无结场效应晶体管式压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对SOI基片顶层硅采用离子注入的方式进行重掺杂；

步骤2：对步骤1掺杂后的SOI基片进行快速热退火，激活掺杂原子；

步骤3：在步骤2所得的SOI基片上，采用电子束刻蚀的方式制作源区导电台面、漏区导电台面以及所述纳米线；

步骤4：在所制备的源区导电台面、漏区导电台面和所述纳米线表面生长介质包裹层；

步骤5：在步骤4制备的所述纳米线的介质包裹层上，沿垂直于所述纳米线的方向沉积所述压电栅条，且在所述压电栅条的沉积生长过程中，同时进行掺杂；

步骤6：在所述源区导电台面对应的介质包裹层上、漏区导电台面对应的介质包裹层上和压电栅条上分别制备源电极、漏电极和栅电极，至此完成所述无结场效应晶体管式压力传感器的制备。

6.根据权利要求5所述的无结场效应晶体管式压力传感器的制备方法，其特征在于，在所述步骤4之前，对步骤3所制备的源区导电台面、漏区导电台面和纳米线进行牺牲氧化，所述牺牲氧化的具体操作为：在900~1000℃条件下干法氧化步骤3所制备的源区导电台面、漏区导电台面和纳米线并在整个表面生成二氧化硅氧化层，然后用氢氟酸去除二氧化硅氧化层。

7.根据权利要求5所述的无结场效应晶体管式压力传感器的制备方法，其特征在于，步骤3中制备的所述纳米线的宽度为30~50nm，高度为10~20nm。

8.根据权利要求5所述的无结场效应晶体管式压力传感器的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述介质包裹层的厚度为5~10nm。