双线性掺杂漏异质材料栅氧化层石墨烯隧穿场效应管.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104091829A

(43)申请公布日2014.10.08

(21)申请号CN201410335055.8

(22)申请日2014.07.14

(71)申请人南京邮电大学

地址210023江苏省南京市亚东新城区文苑路9号

(72)发明人王伟高健张露岳工舒

(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司

代理人叶连生

(51)Int.CI

H01L29/78

H01L29/49

H01L29/36

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

双线性掺杂漏异质材料栅氧化层石

墨烯隧穿场效应管

(57)摘要

本发明公开了一种双线性掺杂漏异

质材料栅氧化层石墨烯隧穿场效应管(DL-

HTFETs)。该场效应管在源区/漏区进行

P/N型重掺杂，源，漏两端靠近沟道区域

进行线性掺杂，靠近源极的氧化层采用低

K氧化物(SiO

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种双线性掺杂漏异质材料栅氧化层石墨烯隧穿场效应管,其特征在于,该场效应

管包括源极(S)、漏极(D)、沟道、靠近源极氧化层(6)、靠近漏极氧化层(7)和双栅极

(8)结构,所述沟道由石墨烯纳米条带构成,所述石墨烯隧穿场效应管上从临近源极(S)

一端向临近漏极(D)一端依次为P型重掺杂区(2)、线性掺杂区(3)、本征石墨烯纳米

条带(1)、线性掺杂区(4)、N型重掺杂区(5);、靠近源极氧化层(6)位于双栅极(8)与

所述P型重掺杂区(2)、线性掺杂区(3)、本征石墨烯纳米条带(1)之间,靠近漏极氧化

层(7)位于和双栅极(8)与本征石墨烯纳米条带(1)、线性掺杂区(4)、N型重掺杂区(5)

之间。

2.根据权利要求1所述的一种双线性掺杂漏异质材料栅氧化层石墨烯隧穿场效应管,

其特征在于,所述的双栅级结构为关于沟道对称的两个栅极(8),这种结构靠近源极的

氧化层(6)采用低K氧化物SiO

2

,靠近漏极的氧化层(7)采用高K氧化物HfO

2

。

3.根据权利要求1或2所述的一种双线性掺杂漏异质材料栅氧化层石墨烯隧穿场效

应管,其特征在于,所述石墨烯纳米条带临近源极一端的P型重掺杂区(2)和线性掺杂

区(3)构成源拓展区,长度为L

S

,临近漏极一端的N型重掺杂区(4)和线性掺杂区(5)构成漏拓展区,长度为L

D

,其中L

S

=L

D

;源端的线性掺杂区(3)长度为L

u1

,漏端的线性掺杂区(5)的长度为L

u2

,其中L

u1

=L

u2

=1/2L

S

;靠近源极氧化层(6)的长度为L

o1

,靠近漏极氧化层(7)的长度为L

o2

,其中L

o1

=L

o2

。

说明书

p技术领域

本发明属于石墨烯隧穿场效应管领域,涉及一种适用于石墨烯器件的结构器件。

背景技术

近年来,石墨烯(Graphene)的出现在科学界激起了巨大的波澜,由于自身的优越性质

而被认为是未来最有发展潜力的碳纳米材料之一。石墨烯具有很高的电子迁移率和

高导电性,利用石墨烯制作的晶体管不仅体积小、功耗低、对工作环境的要求低,并

且易于设计成各种结构。然而,由于石墨烯是零带隙材料,其费米能是呈轻分布的,因

此它并不适合直接应用到晶体管中。不过可以将石墨烯按照一定方向切割成条带的

方法来产生带隙[HANMY,OZYILMAZB,KIMP,etal.Energyband-

gapengineeringofgraphenenanoribbons[J].PhysRevLett,2007,98(20):206-805.],并可以通

过条带的宽度来控