[发明专利]基于垂直隧穿的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法

摘要

本发明提供一种基于垂直遂穿的场效应晶体管及生物传感器及制备，晶体管制备包括：提供SOI衬底；减薄顶层硅，定义出硅纳米线沟道图形及连接于两端的源区图形及漏区图形；将上述图形转移至顶层硅上，并进行离子注入形成硅纳米线沟道、源区及漏区；减薄源区，并于部分源区表面及纳米线沟道表面形成介质层；于源区的表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，并于底层硅或埋氧层上制作栅电极。通过上述方案，本发明的晶体管基于垂直隧穿，包含点隧穿和线隧穿，具有更低的亚阈值斜率，可用于高灵敏的生化分子检测；具有双极特性，可对双向检测结果进行对照，保证检测的准确性；采用高K介质层材料，增强检测的稳定性并提高对生物分子的响应能力。

主权项

1.一种基于垂直隧穿的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括底层硅、埋氧层以及顶层硅；2)减薄所述顶层硅至第一厚度，并采用光刻工艺定义出硅纳米线沟道图形以及连接于所述硅纳米线沟道图形两端的源区图形及漏区图形；3)采用刻蚀工艺将所述硅纳米线沟道图形、源区图形及漏区图形转移至所述顶层硅上，并向所述源区图形对应的位置进行第一导电类型的离子注入，向所述漏区图形对应的位置进行第二导电类型的离子注入，以形成硅纳米线沟道、源区及漏区；4)减薄所述源区至第二厚度，并于部分所述源区的表面以及所述纳米线沟道的表面形成一层连续的介质层；以及5)于裸露的所述源区的表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述硅纳米线沟道周围裸露的所述埋氧层上制作栅电极。