[发明专利]一种双极性晶体管及逻辑器件

说明书

本发明公开了一种双极性晶体管及逻辑器件，通过引入摩擦纳米发电机，将摩擦纳米发电机与双极性晶体管组件相结合，可以通过摩擦纳米发电机向栅极传输电信号，以调节沟道层中载流子的种类，实现双极性晶体管和逻辑器件的功能；如此，可以替代目前技术中通过外加电源向栅极施加电压，易于制作与集成，同时还可以实现外部环境与电子器件的结合和交互。

技术领域

本发明涉及晶体管技术领域，尤指一种双极性晶体管及逻辑器件。

背景技术

双极性晶体管是一种由栅极的电压调控沟道层内载流子的类型及其浓度的电子器件，随着施加的栅极电压的极性不同，在沟道层中可以感应出相应的空穴载流子或电子载流子，因此可以被称为双极性晶体管。

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)反相器电路一般由两个增强型的CMOS组成，两个CMOS的栅极可以作为信号的输入端，实现对输入信号的相位进行反转处理。

然而，若要实现双极性晶体管和CMOS反相器的功能，需要专门的外部电源来充当栅极电压，集成具有复杂性，并且基于此类技术制成的压力传感器件缺乏外界环境与电子器件直接作用交互的机制。

发明内容

本发明实施例提供了一种双极性晶体管及逻辑器件，将摩擦纳米发电机和双极性晶体管相结合，利用摩擦纳米发电机产生的电信号作为栅极电压，实现对沟道层中载流子的类型进行调控，从而可以实现外部环境与电子器件的结合和交互。

第一方面，本发明实施例提供了一种双极性晶体管，包括：摩擦纳米发电机和双极性晶体管组件；

所述双极性晶体管组件包括：基底、依次位于所述基底的第一表面的栅绝缘层、沟道层和源漏电极层、以及位于所述基底的第二表面的栅极层；其中所述第一表面和第二表面为所述基底中相对设置的两个表面；

所述摩擦纳米发电机位于所述第二表面，且所述摩擦纳米发电机分别与所述源漏电极层中的源极、以及所述栅极层中的栅极电连接；

所述摩擦纳米发电机在外力作用下向所述栅极传输电信号，以调节所述沟道层内载流子的种类。

第二方面，本发明实施例提供了一种逻辑器件，包括：第一摩擦纳米发电机、第二摩擦纳米发电机、以及双极性晶体管组件；

所述双极性晶体管组件包括：基底、依次位于所述基底的第一表面的栅绝缘层、沟道层和源漏电极层、以及位于所述基底的第二表面且同层设置的第一栅极和第二栅极；其中所述第一表面和第二表面为所述基底中相对设置的两个表面；

所述第一摩擦纳米发电机和所述第二摩擦纳米发电机均位于所述第二表面，且所述第一摩擦纳米发电机分别与所述源漏电极层中的源极、以及所述第一栅极电连接，所述第二摩擦纳米发电机分别与所述第二栅极、以及所述第一摩擦纳米发电机电连接；

在外力作用下，所述第一摩擦纳米发电机向所述第一栅极输出第一电信号，同时所述第二摩擦纳米发电机向所述第二栅极输出第二电信号，以调节所述沟道层内载流子的种类；

其中，所述第一电信号与所述第二电信号的极性不同。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种双极性晶体管及逻辑器件，通过引入摩擦纳米发电机，将摩擦纳米发电机与双极性晶体管组件相结合，可以通过摩擦纳米发电机向栅极传输电信号，以调节沟道层中载流子的种类，实现双极性晶体管和逻辑器件的功能；如此，可以替代目前技术中通过外加电源向栅极施加电压，易于制作与集成，同时还可以实现外部环境与电子器件的结合和交互。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种双极性晶体管的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的另一种双极性晶体管的结构示意图；