前不久，美國應(yīng)用材料公司（Applied Materials）工藝整合工程師張子辰和合作者基于氮化硅薄膜的固態(tài)轉(zhuǎn)移摻雜技術(shù)，開發(fā)出一種碳納米管 N 型場效應(yīng)晶體管，它能與晶體管的延伸區(qū)直接接觸。相關(guān)論文以“Complementary carbon nanotube metal-oxide-semiconductor field-effect transistors with localized solid-state extension doping”為題發(fā)表在《 Nature Electronics》。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41928-023-01047-2

研究中，他們提出了一種頂柵互補(bǔ)碳納米管金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)（Top Gate complementary CNT MOSFETs）。在該結(jié)構(gòu)中，通過將摻雜僅僅局限在延伸部分，而在通道保持未摻雜的狀態(tài)，憑借這一架構(gòu)課題組消除了金屬電極的重疊、以及相關(guān)的寄生電容，此外，他們還使用高電阻率的硅襯底，以便實現(xiàn)最小化的寄生襯底電容。同時，其還在芯片上實現(xiàn)了零開路和零短路的校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，讓所測得的 Cg-Vg 特性，能與任何剩余的寄生電容分量分離。從而實現(xiàn)了P 型和 N 型半導(dǎo)體器件的性能匹配，獲得了 P 型和 N 型的場效應(yīng)晶體管。

器件結(jié)構(gòu)和電學(xué)特性（來源：Nature Electronics）

這些晶體管的器件結(jié)構(gòu)，讓其可以更準(zhǔn)確地提取固有器件參數(shù)。同時，本次工作也解決了碳納米管均勻可控的摻雜問題，能幫助人們更好地提升碳納米管半導(dǎo)體器件的性能。