[发明专利]一种基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于，所述生物传感器的制备方法至少包括步骤： 

步骤一、制备垂直结构的隧穿场效应晶体管作为转换器，所述隧穿场效应晶体管中的沟道悬空，所述沟道与源极、漏极形成垂直结构； 

步骤二、采用表面修饰剂对所述沟道表面进行表面活化修饰。 

2.根据权利要求1所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤一中制备垂直结构隧穿场效应管的具体步骤包括： 

1）提供一SGOI衬底，所述SGOI衬底包括埋氧层和形成于所述埋氧层上的P型重掺杂SiGe； 

2）在所述P型重掺杂SiGe依次沉积形成硅层和N型重掺杂SiGe； 

3）利用光刻和刻蚀技术刻蚀所述N型重掺杂SiGe，在所述硅层一侧表面形成漏极； 

4）刻蚀所述硅层形成具有纳米线或纳米棒结构的沟道； 

5）利用化学腐蚀工艺去除所述沟道下的部分P型重掺杂SiGe，使所述沟道悬空，与所述漏极处于相对的另一侧的P型重掺杂SiGe定义为源极，所述漏极、沟道和源极构成垂直结构； 

6）在所述沟道表面形成包裹所述沟道的栅介质层。 

3.根据权利要求2所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述P型重掺杂SiGe中Ge原子的原子百分比含量为10%～50%。 

4.根据权利要求2所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述N型重掺杂SiGe中Ge原子的原子百分比为10%～50%。 

5.根据权利要求2所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述硅层为本征硅或轻掺杂的硅。 

6.根据权利要求2所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于：采用选择性化学腐蚀工艺去除所述沟道下的P型重掺杂SiGe。 

7.根据权利要求2所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述纳米线或纳米棒结构的沟道的宽度范围为10～900nm。 

8.根据权利要求1所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤二中采用3-氨丙基三乙氧基硅烷作为表面修饰剂对所述沟道表面进行活化修饰。 

9.一种基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器，其特征在于，所述生物传感器至少包括： 

转换器，为垂直结构隧穿场效应晶体管；所述隧穿场效应晶体管中的沟道悬空，所述沟道与源极、漏极形成垂直结构； 

表面修饰剂，覆盖于所述沟道表面。 

10.根据权利要求9所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器，其特征在于：所述垂直结构的隧穿场效应晶体管至少包括： 

SGOI衬底，包括埋氧层和位于埋氧层两侧上的P型重掺杂SiGe，其中一侧的P型重掺杂SiGe定义为源极； 

具有纳米线或纳米棒结构的沟道，悬空于所述P型重掺杂SiGe上； 

漏极，结合于与所述源极相对的另一侧的P型重掺杂SiGe上，所述源极、沟道和漏极构成垂直结构； 

栅介质层，包裹于所述沟道表面。

11.根据权利要求10所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器，其特征在于：所述纳米线或纳米棒结构的沟道的宽度范围为10～900nm。 

12.根据权利要求9所述的基于垂直结构隧穿场效应晶体管的生物传感器，其特征在于：所述表面修饰剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。