[发明专利]主辅栅分立控制U形沟道无掺杂场效应晶体管

摘要

本发明涉及一种具有优秀开关特性的高集成度高迁移率低泄漏电流的主辅栅分立控制U形沟道无掺杂场效应晶体管，利用近源主控栅电极、近漏辅控栅电极这两个彼此独立控制的栅电极的共同作用，比普通掺杂型有结和无结场效应晶体管在避免掺杂工艺导致器件迁移率下降的前提下，一方面保持近漏辅控栅电极处于高电位，在避免了近漏极一侧的沟道区域一侧发生明显的隧穿效应而产生泄漏电流的同时，促使U形沟道区域临近漏电极一侧处于低阻状态，另一方面通过调节近源主控栅电极的电位来改变源电极一侧肖特基势垒的厚度，进而改变源电极一侧的阻值以实现器件的关断和开启。所采用的U形沟道在不增加芯片面积的前提下有效提高了高集成度晶体管的开关特性。

主权项

一种主辅栅分立控制U形沟道无掺杂场效应晶体管，包括SOI晶圆的硅衬底（9），SOI晶圆的硅衬底（9）上方为SOI晶圆的绝缘层（8）；其特征在于：SOI晶圆的绝缘层（8）上方为单晶硅凹槽（7），单晶硅凹槽（7）的凹槽内有对单晶硅凹槽（7）、近源主控栅电极（3）和近漏辅控栅电极（4）之间起相互绝缘作用的栅极绝缘层（5），单晶硅凹槽（7）两端上方分别为源电极（1）和漏电极（2），相邻的单晶硅凹槽（7）及源电极（1）和漏电极（2）之间通过绝缘介质层（6）隔离；近源主控栅电极（3）和近漏辅控栅电极（4）这两个电极为彼此独立控制的电极，且通过栅极绝缘层（5）及绝缘介质层（6）实现彼此绝缘，其中近源主控栅电极（3）位于单晶硅凹槽（7）内临近源电极（1）的一侧，近漏辅控栅电极（4）位于单晶硅凹槽（7）内临近漏电极（2）的一侧，近源主控栅电极（3）和近漏辅控栅电极（4）这两个电极彼此呈相互平行的关系；源电极（1）和漏电极（2）分别与单晶硅凹槽（7）的两端上表面接触并形成肖特基势垒。