[发明专利]半导体结构及半导体器件

说明书

一种半导体结构，其包括一半导体层，该半导体层的厚度为1～100纳米，所述半导体层包括一第一表面及与第一表面相对的第二表面；一碳纳米管，该碳纳米管设置于半导体层的第一表面；一导电膜，该导电膜通过沉积方法形成于所述半导体层的第二表面，使半导体层设置于碳纳米管和导电膜之间，碳纳米管、半导体层与导电膜相互层叠形成一多层立体结构。本发明进一步提供一种采用所述半导体结构的半导体器件。

技术领域

本发明涉及一种半导体结构及一种半导体器件。

背景技术

近年来，范德华异质结是最近两年的新兴研究领域。范德华异质结通过将具有不同性质(电学以及光学等)的二维材料堆到一起，可以实现对组合而成的“新”材料的性质进行人工调控；由于层间弱的范德华作用力，相邻的层间不再受晶格必须相匹配的限制；并且，由于没有成分过渡，所形成的异质结具有原子级陡峭的载流子(势场)梯度；由于以过渡金属双硫族化物为代表的非石墨烯二维层状材料通常可以形成二类能带关系，因此以它们为基础搭建的异质结具有非常强的载流子分离能力；此外，由于超薄的厚度以及特殊的二维结构，使其具有强的栅极响应能力，以及与传统微电子加工工艺和柔性基底相兼容的特性。

发明内容

本发明提供了新的含有范德华异质结的半导体结构以及其相关应用。

一种半导体结构，其包括一半导体层，该半导体层的厚度为1～100纳米，所述半导体层包括一第一表面及与第一表面相对的第二表面；一碳纳米管，该碳纳米管设置于半导体层的第一表面；一导电膜，该导电膜通过沉积方法形成于所述半导体层的第二表面，使半导体层设置于碳纳米管和导电膜之间，碳纳米管、半导体层与导电膜相互层叠形成一多层立体结构。

一半导体器件，该半导体器件包括一第一电极、一第二电极、一第三电极及一半导体结构；该半导体结构与该第一电极和第二电极电连接，该第三电极通过一绝缘层与该半导体结构、第一电极及第二电极绝缘设置；所述半导体结构包括：一半导体层，该半导体层的厚度为1～100纳米，所述半导体层包括一第一表面及与第一表面相对的第二表面；一碳纳米管，该碳纳米管设置于半导体层的第一表面；一导电膜，该导电膜通过沉积方法形成于所述半导体层的第二表面，使半导体层设置于碳纳米管和导电膜之间，碳纳米管、半导体层与导电膜相互层叠形成一多层立体结构；其中，所述第一电极与所述碳纳米管电连接，所述第二电极与所述导电膜电连接。

相较于现有技术，本发明提供了一种新的半导体结构及其半导体器件，该半导体结构及半导体器件在未来的纳米电子学和纳米光电子学领域具有巨大的应用潜力。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的半导体结构的侧视示意图。

图3为本发明第二实施例提供的半导体器件的立体结构示意图。

图4为本发明第二实施例提供的半导体器件在用作晶体管时，在栅极电压不同时，晶体管的传输特征曲线图。

图5为本发明第二实施例提供的半导体器件在用作晶体管时，在栅极电压不同时，晶体管的输出特征曲线图。

主要元件符号说明

半导体结构 100

碳纳米管 102

半导体层 104

导电膜 106

多层立体结构 110

半导体器件 200

第一电极 202