本申請涉及半導體器件,具體涉及一種晶體管、晶體管的制備方法和通信設備。
背景技術:
1、物聯網的快速發展對物理終端提出了更高的要求,它們需要集成感知、存儲以及數據通信等多種功能來滿足日益復雜的應用場景。因此,開發一種能同時集成感知、存儲和通信的晶體管是至關重要的。
技術實現思路
1、鑒于上述問題,本申請提供一種晶體管、晶體管的制備方法和通信設備,所述晶體管在高靈敏傳感、長周期存儲以及高效能邏輯計算等方面展現出優勢,可以滿足復雜的應用場景的要求,如集成感知、存儲、計算和數據通信等多方面的應用場景,尤其在通信領域,本申請所述晶體管可通過ascⅱ碼和morse?code兩種方式實現加密通信功能,對于未來應用于物聯網和人工智能領域具有巨大潛力。
2、第一方面,本申請提供了一種晶體管,所述晶體管包括基底、隔離層、柵極層、介質層、溝道層、源漏層和鈍化層;
3、所述基底設置于所述晶體管的最底層;
4、所述隔離層設置在所述的基底表面;
5、所述介質層設置于所述柵極層表面;
6、所述溝道層設置于所述介質層表面;
7、所述溝道層包括第一區域和第二區域;
8、所述源漏層設置于所述溝道層第一區域的表面,所述鈍化層設置于所述溝道層第二區域的表面;
9、所述溝道層的材質包括碳納米管(cnt)。
10、本申請實施方式的技術方案中,碳納米管具有高電子遷移率、高空穴遷移率、穩定的物理化學性質和一維直接帶隙等優異電學特性,其作為溝道層的材料,形成的晶體管在高靈敏傳感、長周期存儲以及高效能邏輯計算等方面展現出優勢,可以滿足復雜的應用場景,如集成感知、存儲、計算和數據通信等多方面的應用場景,尤其在通信領域,本申請所述晶體管可通過ascⅱ碼和morse?code兩種方式實現加密通信功能,對于未來應用于物聯網和人工智能領域具有巨大潛力。
11、在一些實施方式中,所述溝道層的厚度≤5nm。
12、本申請實施方式的技術方案中,所述溝道層的厚度在上述范圍的原因在于:cnt沉積在氧化鉿基底上主要依靠氫鍵作用,因此cnt沉積在氧化鉿基底上的密度與基底表面羥基數目相關,密度不能無限大,因此存在厚度上限。
13、在一些實施方式中,所述柵極層包括第一柵極層和第二柵極層;
14、所述第二柵極層靠近介質層。
15、在一些實施方式中,所述第一柵極層的材質包括氮化鈦和/或鈦;
16、所述第二柵極層的材質包括鎢w、鈀pd、鋁al或金au中的至少一種。
17、在一些實施方式中,所述介質層的材質包括氧化鉿、氧化鋁或氧化硅中的至少一種。
18、在一些實施方式中,所述源漏層包括源極區和漏極區;
19、所述源極區和漏極區相對設置于溝道層的表面。
20、在一些實施方式中,所述鈍化層的材質包括三氧化二釔;
21、所述鈍化層的厚度≤10μm。
22、本申請實施方式的技術方案中,所述鈍化層的厚度在上述范圍的原因在于:其厚度偏高,會造成影響cnt材料感光從而影響光電特性。
23、在一些實施方式中,所述基底的材質包括重p型摻雜硅片;
24、所述隔離層的材質是二氧化硅。
25、第二方面,本申請提供一種晶體管的制備方法,所述制備方法包括如下步驟:
26、先在基底表面形成隔離層,然后在隔離層表面設置柵極層,在柵極層表面設置介質層,在介質層表面設置溝道層,并在溝道層的第一區域設置源漏層,在溝道層的第二區域設置鈍化層,其中,溝道層的材質包括碳納米管,得到所述晶體管。
27、優選地,所述柵極層的設置方式包括依次沉積第一柵極層的原料和第二柵極層的原料,刻蝕,形成第一柵極層和第二柵極層,得到所述柵極層。
28、優選地,形成所述柵極層后,在柵極層表面以及未與柵極層接觸的隔離層表面設置介質層。
29、優選地,所述溝道層的設置方式包括沉積碳納米管和刻蝕。
30、第三方面,本申請提供一種通信設備,所述通信設備包括第一方面所述的晶體管,或,第二方面所述的制備方法得到的通信設備;
31、優選地,所述通信設備中信號轉換的方式包括摩爾斯電碼(morse?code)和/或ascii碼。
32、本申請實施方式的技術方案中,所述晶體管在具有傳感和存儲功能的基礎上,還可以用于通信領域,為后續單器件實現多功能融合奠定基礎。
33、所述晶體管可通過ascⅱ碼和morse?code兩種方式實現加密通信功能,對于未來應用于物聯網和人工智能領域具有巨大潛力。
34、上述說明僅是本申請技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本申請的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂,以下特舉本申請的具體實施方式。
1.一種晶體管,其特征在于,所述晶體管包括基底、隔離層、柵極層、介質層、溝道層、源漏層和鈍化層;
2.根據權利要求1所述的晶體管,其特征在于,所述溝道層的厚度≤5nm。
3.根據權利要求1或2所述的晶體管,其特征在于,所述柵極層包括第一柵極層和第二柵極層;
4.根據權利要求3所述的晶體管,其特征在于,所述第一柵極層的材質包括氮化鈦和/或鈦;
5.根據權利要求1-4任一項所述的晶體管,其特征在于,所述介質層的材質包括氧化鉿、氧化鋁或氧化硅中的至少一種。
6.根據權利要求1-5任一項所述的晶體管,其特征在于,所述源漏層包括源極區和漏極區;
7.根據權利要求1-6任一項所述的晶體管,其特征在于,所述鈍化層的材質包括三氧化二釔;
8.根據權利要求1-7任一項所述的晶體管,其特征在于,所述基底的材質包括重p型摻雜硅片;
9.一種晶體管的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括如下步驟:
10.一種通信設備,其特征在于,所述通信設備包括權利要求1-8任一項所述的晶體管,或,權利要求9所述的制備方法得到的晶體管;