具有扩展触头的碳纳米管晶体管
专利汇可以提供具有扩展触头的碳纳米管晶体管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 半导体 器件，包含沿着第一方向延伸以界定长度且沿着与第一方向垂直的第二方向延伸以界定高度的 基板 。该基板包含 电介质 层以及形成于电介质层上的至少一个栅极叠层。源极触头被形成于栅极叠层的第一侧的相邻处，并且漏极触头被形成于栅极叠层的相对第二侧的相邻处。 碳 纳米管 形成于源极触头和漏极触头上。纳米管的第一部分形成源极。第二部分形成漏极。第三部分被置于源极和漏极之间，以界定沿第一方向延伸的栅极 沟道 。源极和漏极沿第二方向延伸，并具有比栅极沟道长的长度。，下面是具有扩展触头的碳纳米管晶体管专利的具体信息内容。
1.一种半导体器件，包含：
沿着第一方向延伸以界定长度且沿着与所述第一方向垂直的第二方向延伸以界定高度的基板，所述基板包含电介质层以及形成于所述电介质层上的至少一个栅极叠层；
形成于所述栅极叠层的第一侧的相邻处的源极触头以及形成于所述栅极叠层的相对第二侧的相邻处的漏极触头；
形成于所述源极触头和所述漏极触头上的碳纳米管，所述碳纳米管包含与所述源极触头接触以形成源极的第一部分、与所述漏极触头接触以形成漏极的第二部分以及被置于所述第一部分与第二部分之间以界定沿着所述第一方向延伸的栅极沟道的第三部分，所述源极和所述漏极沿着所述第二方向延伸并且具有比所述栅极沟道的栅极长度长的长度；
还包含形成于所述电介质层上且置于所述源极和漏极触头中的每个触头与所述栅极叠层之间的功能化电介质层；
其中所述碳纳米管的至少一个部分与所述功能化电介质层的至少一个部分静电耦合。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包含被置于所述栅极沟道与所述栅极叠层之间的栅极电介质层，其中在所述碳纳米管与所述源极触头和所述漏极触头中的至少一个之间的接触面积大于在所述碳纳米管与所述栅极电介质层之间的接触面积。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述栅极电介质层完全环绕所述栅极沟道。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述栅极叠层沿着所述第二方向延伸以界定栅极高度，并且所述源极和漏极触头沿着所述第二方向延伸以界定各自的源极和漏极触头高度，所述源极和漏极触头高度大于所述栅极高度。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述源极的第一端部与所述功能化电介质层的靠着电介质层而形成的第一部分静电耦合，并且所述源极的第二端部与所述功能化电介质层的形成于所述栅极叠层的上部的相邻处的第二部分静电耦合。
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述漏极的第一端部与所述功能化电介质层的靠着电介质层而形成的第三部分静电耦合，并且所述漏极的第二端部与所述功能化电介质层的形成于所述栅极叠层的上部的相邻处的第四部分静电耦合。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述功能化电介质层包含：形成于包含选自氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)和氮化硅(Si3N4)中的氧化物材料的区域上的4-(N-羟基甲酰胺基)-1-甲基碘代吡啶(NMPI)分子。
8.一种用于制作半导体器件的方法，包括：
在基板的电介质层上形成至少一个栅极叠层，所述基板沿着第一方向延伸以界定长度且沿着与所述第一方向垂直的第二方向延伸以界定高度；
在所述栅极叠层上形成功能化电介质层；
在所述功能化电介质层的位于所述栅极叠层的第一侧处的第一部分上形成源极触头，并且在所述功能化电介质层的位于所述栅极叠层的相对第二侧处的第二部分上形成漏极触头；
将碳纳米管形成于所述源极触头上以界定源极并形成于所述漏极触头上以界定漏极，使得栅极沟道被置于所述源极和所述漏极之间并沿着所述第一方向延伸以界定栅极长度；
以及
将所述碳纳米管的至少一个部分静电耦合于所述功能化电介质层上，使得所述源极和所述漏极沿着垂直于栅极长度的所述第二方向延伸。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述碳纳米管与所述源极触头和所述漏极触头中的至少一个之间的接触面积大于所述栅极沟道的面积。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述源极和漏极的总高度大于所述栅极叠层的总高度。
11.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述碳纳米管包括：使所述碳纳米管悬空以界定在所述碳纳米管与所述栅极叠层之间的空隙。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：在所述碳纳米管上形成栅极电介质层，所述栅极电介质层填充所述空隙。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：从所述碳纳米管的与所述源极触头和所述漏极触头接触的部分中选择性地去除所述栅极电介质层，使得所述栅极电介质层的一部分保留为环绕着所述栅极沟道。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：在所述碳纳米管的与所述源极触头接触的部分上形成导电的源极触头端子，并且在所述碳纳米管的与所述漏极触头接触的部分上形成导电的漏极触头端子。
15.根据权利要求8所述的方法，其中形成至少一个栅极叠层包括形成第一栅极叠层和第二栅极叠层，所述第一及第二栅极叠层每个都具有各自的源极和漏极触头并且彼此由谷部隔开，所述谷部使所述功能化电介质层的谷部部分露出。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：形成靠着所述第一及第二栅极叠层的所述源极和漏极触头的支撑电介质层，所述支撑电介质层填充之间的所述谷部。
17.根据权利要求16所述的方法，其中在所述源极和漏极触头上形成碳纳米管包括：
在所述支撑电介质层上形成所述碳纳米管，使得碳纳米管被支撑于所述谷部；以及选择性地去除所述支撑电介质层，使得所述碳纳米管的所述至少一个部分与所述功能化电介质层的至少一个部分静电耦合，而所述碳纳米管的第二部分悬挂于所述功能化电介质层的所述谷部部分的上方。
18.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述功能化电介质层还包括：
在所述功能化电介质层的至少一个功能化区上形成氧化物，所述氧化物选自氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)和氮化硅(Si3N4)；以及
在所述至少一个功能化区上形成4-(N-羟基甲酰胺基)-1-甲基碘代吡啶(NMPI)分子。
具有扩展触头的碳纳米管晶体管
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
电介质层104可以是由包括(但不限于)氮化硅(Si3N4)在内的各种电介质材料形成，并且被配置用于提供电隔离。各种方法可以被用来沉积电介质层，包括(但不限于)化学气相沉积(CVD)。
功能化电介质层113将碳纳米管118锚定(即，支撑)于源极和漏极金属触头115、116的外表面上。尽管未示出，但是应当意识到，退火工艺可以被应用于基板100以增强碳纳米管118、金属触头115、116和功能化电介质层113之间的接触支撑。
NMPI可以形成(例如，涂覆)于例如HfO2的区域上，以形成功能化电介质层113。含有一个或多个碳纳米管118的水溶液可以被应用于功能化电介质层113。一个或多个碳纳米管118的可溶性可以使用阴离子表面活性剂[十二烷基硫酸钠(SDS)]来实现。NMPI的阴离子(即，碘离子)与环绕碳纳米管118的阴离子表面活性剂交换，导致在带负电的表面活性剂与带正电的单层之间的强库仑引力。在单层与碳纳米管118之间的强静电作用带来具有出色选择性的个体碳纳米管118安置。因此，碳纳米管118可以与裸露的功能化电介质层113静电耦合，使得碳纳米管118被支撑于源极和漏极金属触头115、116的外表面上。
136与金属漏极触头116之间。在至少一种实施例中，在碳纳米管118与源极触头115和漏极触头116中的至少一个之间的接触长度大于在碳纳米管118与栅极电介质层106之间的接触长度。例如，在碳纳米管118与源极122和/或漏极124之间的接触长度可以等于或大于大约
50nm。
115、116。根据至少一种实施例，碳纳米管的第二部分悬挂于位于谷部203的功能化电介质层的一部分之上，如图21所示。
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