[发明专利]一种超导场效应晶体管、其制作方法及应用方法

摘要

本发明提供一种超导场效应晶体管、其制作方法及应用方法，于绝缘体上半导体衬底形成超导体源极、超导体漏极、位于所述超导体源极与超导体漏极之间的沟道区、以及栅极结构，其中，所述沟道区、超导体源极、及超导体漏极的掺杂导电类型相同。本发明可通过控制对所述栅极结构施加正电压或负电压以控制所述超导场效应晶体管导通或关闭。本发明可实现纳米级短沟道器件工作，同时又避免了纳米级短沟道反型器件由于源漏杂质离子向沟道扩散，导致器件漏电流增大造成器件失效的问题，提高了器件的可靠性。较短的沟道还可实现半导体沟道的超导电性，从而大大提高了器件的响应速度。本发明的超导场效应晶体管具有电流大、驱动力强、速度快、响应快的特点，且制备工艺简单，适用于工业生产。

主权项

一种超导场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述制作方法至少包括：1）提供一绝缘体上半导体衬底，包括背衬底、背衬底上的绝缘层及绝缘层上的第一掺杂导电类型的半导体薄膜；2）于所述半导体薄膜定义沟道区，并刻蚀所述沟道区两侧至所述绝缘层以形成欲制备源极与漏极的区域；3）于所述欲制备源极与漏极的区域分别形成与所述沟道区掺杂导电类型相同的超导体源极与超导体漏极；4）选择性去除所述沟道区下垂向区域的绝缘层以在所述沟道区下垂向区域形成隧道结构，并对所述沟道区进行圆角化处理；5）于所述沟道区表面包裹栅氧层，且所述栅氧层的厚度小于所述隧道结构的高度；6）于所述栅氧层表面包裹电极层，且使电极层填满所述隧道结构，形成栅极以完成所述超导场效应晶体管的制作。