[发明专利]三维硅纳米线阵列场效应晶体管、生物传感器及制备方法

摘要

本发明提供一种三维硅纳米线阵列场效应晶体管、生物传感器及制备方法，晶体管制备包括：提供基底，并于基底表面沉积由第一材料层及第二材料层交替的叠层材料层，第二材料层为含硅材料层；形成沟道区及与其两端相连接的源区和漏区的图形；刻蚀叠层材料层，直至暴露出基底；腐蚀上述结构，得到三维硅纳米线阵列沟道、源区及漏区；于硅纳米线沟道表面沉积介质层；于源区、漏区的顶部表面以及纳米线沟道外围的基底上制作源电极、漏电极及栅电极。通过上述方案，本发明的生物传感器具有环栅式结构，可实现360°环绕式感应，硅纳米线场效应晶体管采用三维堆叠的阵列结构，可减小器件尺寸，实现信噪比的提升，省略源漏掺杂的步骤，工艺简单适于批量生产。

主权项

1.一种三维硅纳米线阵列场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)提供一基底，并于所述基底表面沉积由至少一层第一材料层及至少一层第二材料层交替叠置的叠层材料层，所述叠层材料层与所述基底相接触的底层为所述第一材料层，所述第二材料层为含硅材料层；2)采用光刻工艺于所述叠层材料层表面形成沟道区以及分别与所述沟道区的两端相连接的源区和漏区的图形，且所述沟道区包括若干条间隔排布的沟道单元区；3)以所述图形为掩膜刻蚀所述叠层材料层，直至暴露出所述基底；4)腐蚀步骤3)得到的结构，去除所述沟道区内的所述第一材料层，得到三维硅纳米线阵列沟道、源区及漏区，所述三维硅纳米线阵列沟道包括若干条由所述第二材料层形成的三维硅纳米线沟道单元，所述源区和所述漏区均包括由至少一层第一结构层以及至少一层第二结构层交替叠置的叠层结构；5)于所述三维硅纳米线沟道单元的表面沉积一层介质层；6)于所述源区、所述漏区的顶部表面以及所述三维硅纳米线阵列沟道外围的所述基底上分别制作源电极、漏电极以及栅电极，以得到三维硅纳米线阵列场效应晶体管。