[发明专利]基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管、制法和应用有效
| 申请号： | 201810476731.1 | 申请日： | 2018-05-17 |
| 公开（公告）号： | CN110504297B | 公开（公告）日： | 2020-11-27 |
| 发明（设计）人： | 于国浩;丁晓煜;宋亮;张晓东;蔡勇;张宝顺 | 申请（专利权）人： | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/10;H01L29/16;H01L29/24;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/336;H01L21/28 |
| 代理公司： | 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人： | 王锋;赵世发 |
| 地址： | 215123 江苏省苏州市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 二维 电子 调控 材料 晶体管 制法 应用 | ||
1.一种基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于包括：
异质结，其包括第一半导体和形成于第一半导体上的第二半导体，所述第二半导体具有宽于第一半导体的带隙，且所述异质结中形成有二维电子气或二维空穴气；以及
形成于所述异质结上的源极、漏极和栅极，所述源极、漏极分布在第二半导体上且彼此间隔设置，同时，所述源极与漏极之间经二维材料电连接，所述二维材料用作所述晶体管的导通沟道，所述栅极与所述二维电子气或二维空穴气电连接。
2.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述栅极与所述二维电子气或二维空穴气之间形成欧姆接触。
3.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述第一半导体选自Ⅲ-Ⅴ族化合物。
4.根据权利要求3所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述第一半导体的材质包括GaN或GaAs。
5.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：第二半导体选自选自Ⅲ-Ⅴ族化合物。
6.根据权利要求5所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述第二半导体的材质包括AlGaN或AlGaAs。
7.根据权利要求1所述基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述栅极的厚度为10-1000nm。
8.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述栅极的材质包括Ti、Al、Ni、Au、Cr、Pt、Mo、Pd中的任意一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述源极和/或漏极的厚度为10-1000nm。
10.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述源极和/或漏极的材质包括Au、Cr、Pt、Ag中的任意一种或两种以上形成的合金。
11.根据权利要求1所述基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述二维材料的层数为1-100层。
12.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述二维材料为单一种类的二维材料或二维材料异质结。
13.根据权利要求1所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述二维材料包括石墨烯、MoS2、WS2中的任意一种或两种以上的组合。
14.根据权利要求1所述基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述异质结上还形成有绝缘介质层，所述源极、漏极设置在绝缘介质层上。
15.根据权利要求14所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述绝缘介质层的厚度为1-1000nm。
16.根据权利要求14所述的基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述绝缘介质层的材质包括SiO2、AlN、Si3N4中的任意一种或两种以上的组合。
17.根据权利要求1所述基于二维电子气调控背栅的二维材料晶体管，其特征在于：所述异质结形成在基底上，并且所述异质结与基底之间还分布有缓冲层。
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