[发明专利]一种相变纳米晶体管单元器件及其制作方法

权利要求书

1.一种相变晶体管器件单元的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下 步骤：

步骤一，提供Si衬底，在Si衬底上制备下电极；

步骤二，在所述下电极上制作柱状相变材料；

步骤三，在所述柱状相变材料周围生长一层栅介质，再在所述栅介质周围包裹 一层金属栅极；

步骤四，在所述金属栅极上旋涂一层光刻胶，等离子刻蚀，光刻胶作为掩模来 控制金属栅极长度，再用等离子刻蚀掉留下的光刻胶；

步骤五，在所述金属栅极周围沉积SiO₂介质；

步骤六，在所述SiO₂介质上沉积金属层作为上电极；

步骤七，然后退火，引线，封装，形成相变晶体管器件单元。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：在步骤二中，采用纳米压印 方法或光学光刻方法，或电子束光刻方法，或催化生长相变纳米线阵列方法形 成柱状相变材料。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤三中，所述栅介质为 SiO₂、Si₃N₄、ZrO₂、HfO₂、Al₂O₃、TiO₂、TiN中的一种，其厚度为10～100nm。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤三中，所述金属栅极 为Al或Ti。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤四中，所述栅极长度 为20～100nm。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述上电极和下电极为W、 Au、Ag、Cu、Al、或Ti等，上电极和下电极厚度均为40～100nm，所述上电极 和下电极的加工方法采用溅射，蒸发，或化学气相沉积法。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述柱状相变材料为Ge- Te-Sb，或为Si-Ge-Te-Sb，或为Si-Te-Sb，或为GeN，或为GeSiN，或为 GeTi。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述柱状相变材料为圆柱状 或为方块柱状相变材料。

9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的制作方法制作的相变晶体管器件单元。

10.一种根据权利要求9所述的相变晶体管器件单元制作成的高密度集成的纳 米同轴环绕栅阵列存储器。