[发明专利]隧道晶体管

说明书

技术背景

非易失性存储器技术在不断进步并已达到三维(3D)阵列可能是获得要求的高密度的最佳选择的地步。具有大的正向电流一逆向电流比的开关器件能更容易地实现存储单元的3D层叠。多数标准半导体开关不提供需要的比，并可能需要与存储器件制造不相容的高温处理。因此，仍然需要新的开关器件。

发明内容

本公开的一特定实施例是一种晶体管，包括：源极；漏极；栅极区，该栅极区包括：栅极、岛以及栅极氧化物，其中栅极氧化物位于栅极和岛之间；并且栅极和岛相互作用地彼此耦合；以及源极阻挡层和漏极阻挡层，其中源极阻挡层将源极与栅极区隔开并且漏极阻挡层将漏极与栅极区隔开。

本公开的另一实施例是一种存储器阵列，该存储器阵列包括：第一存储器阵列层，其包括多个存储器单元，每个存储器单元具有电耦合于存储元件的晶体管；以及第二存储器阵列层，其包括多个存储器单元，每个存储器单元具有电耦合于存储元件的晶体管，其中晶体管包括：源极、漏极、栅极区，所述栅极区包括栅极、岛以及栅极氧化物，其中栅极氧化物位于栅极和岛之间；并且栅极和岛相互作用地彼此耦合；以及源极阻挡层和漏极阻挡层，其中源极阻挡层将源极与栅极区隔开并且漏极阻挡层将漏极与栅极区隔开。

本公开的又一特定实施例是一种晶体管，包括：源极；漏极；栅极区的，该栅极区包括栅极、岛以及栅极氧化物，其中栅极氧化物位于栅极和岛之间；并且栅极和岛相互作用地彼此耦合；以及源极阻挡层和漏极阻挡层，其中源极阻挡层将源极与栅极区隔开并且漏极阻挡层将漏极与栅极区隔开，并且其中源极阻挡层和漏极阻挡层在接近岛的地方比它们接近栅极的地方更薄。

通过阅读以下详细描述，这些以及各个其他特征和优点将是显而易见的。

附图简述

考虑以下结合附图对本公开的各个实施例的详细描述，可更完整地理解本公开，在附图中：

图1是所披露的晶体管的示例性实施例的示意图。

图2A和2B分别是没有偏压且不施加栅极电势(图2A)、具有偏压且不施加栅极电势(图2B)以及不具有偏压且施加栅极电势(图2C)的电能带排列的示意图；

图3是所披露的具有垂直结构的晶体管的示例性实施例的示意图；以及

图4是说明性3D存储器阵列的分解立体示意图。

这些附图不一定按比例示出。附图中所使用的相同数字表示相同组件。然而，应当理解，在给定附图中使用数字表示组件并不旨在限制在另一附图中用相同数字标记的组件。

详细描述

本公开涉及开关器件——更具体地是晶体管——的各实施例。

在以下描述中，参考形成本说明书一部分的一组附图，其中通过图示示出了若干具体实施例。应当理解，构想并可作出其他实施例而不背离本公开的范围或精神。因此，以下详细描述不采取限制性含义。本文中所提供的任何定义用于方便理解本文中频繁使用的某些术语，而不旨在限制本公开的范围。

除非另外指示，否则在说明书和权利要求书中使用的表示特征大小、量和物理性质的所有数字应当理解为在任何情况下均由术语“约”修饰。因此，除非相反地指出，否则在上述说明书和所附权利要求中阐明的数值参数是近似值，这些近似值可利用本文中公开的教示根据本领域技术人员所寻求获得的期望性质而变化。

如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”涵盖具有复数引用物的实施例，除非该内容另外明确地指出。如本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“或”一般以包括“和/或”的含义来使用，除非该内容另外明确地指出。

尽管本公开不限于此，但通过讨论以下所提供的示例将获得对本公开的各个方面的理解。

图1A示出一示例性晶体管100，该晶体管100包括源极110、漏极120、栅极区130、源极阻挡层115和漏极阻挡层125。尽管本文中未示出，然而晶体管100可形成在衬底上或衬底内。一般来说，栅极区130可位于源极110和漏极120之间。所披露的晶体管还包括源极阻挡层115和漏极阻挡层125。源极阻挡层115将源极与栅极区130隔开，而漏极阻挡层125将漏极与栅极区130隔开。源极阻挡层115和漏极阻挡层125可分别物理地将源极110和漏极120与栅极区130隔开，分别电气地将源极110和漏极120与栅极区130隔开，或者分别物理地和电气地将源极110和漏极120与栅极区130隔开。