[发明专利]量子点场效应晶体管及制作方法、阵列基板和检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及量子点场效应晶体管及制作方法、阵列基板和检测装置。

背景技术

量子点、量子线等具有限制作用的纳米结构，是当今固体物理和器件工程研究的一个热点。其中具有零维电子/空穴限制作用的量子点由于其无论在物理还是器件领域均具有重要作用，因而引起了广泛的关注。其应用前景包括非线性传输、改进激光器和探测器的性能、实现高密度半导体存储器等。

目前现有技术中的利用量子点实现的场效应晶体管中一般都需要在上势垒层上制作帽层，后续在形成源区和漏区的时候需要先使用掩膜板采用刻蚀工艺刻蚀掉上势垒层凹槽处的帽层，然后在进行湿法刻蚀形成源区和漏区。这样，现有技术中的这种结构需要进行两次刻蚀工艺才可以形成源区和漏区，制作工艺较多，从而使得生产成本增加。

发明内容

本发明的实施例提供一种量子点场效应晶体管及制作方法、阵列基板和检测装置，解决了现有技术中形成源区和漏区需要多次刻蚀的问题，减少了制作工艺，降低了生产成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种量子点场效应晶体管，所述量子点场效应晶体管包括：形成在衬底上的上势垒层，其特征在于，所述量子点场效应晶体管还包括：肖特基接触层，其中：

所述肖特基接触层设置在所述上势垒层上，与所述上势垒层的中间区域对应的位置处；

所述肖特基接触层的材料为金属材料；

所述上势垒层上与所述肖特基接触层对应的区域的一侧为源区，另一侧为漏区。

可选的，所述量子点场效应晶体管还包括：欧姆接触层，其中：

所述欧姆接触层设置在所述源区和漏区上。

可选的，所述量子点场效应晶体管还包括形成在所述衬底上的间隔层，其中：

所述间隔层的材料为铝镓砷。

可选的，所述量子点场效应晶体管还包括形成在所述间隔层下，且紧邻所述间隔层的掺杂层，其中：

所述间隔层与所述掺杂层之间形成有第一沟道层；

所述第一沟道层的材料为砷化镓。

可选的，所述肖特基接触层的材料为：镍与铬的合金、铜或者金。

可选的，所述肖特基接触层的厚度为10～50nm。

可选的，所述欧姆接触层的材料为砷化镓与硅的混合物。

第二方面，提供一种量子点场效应晶体管的制作方法，所述方法包括：

在衬底上依次形成应力缓冲层、掺杂层、间隔层、第二沟道层、下势垒层、量子点层和上势垒层；

在所述上势垒层上形成源区、漏区和肖特基接触层；

所述肖特基接触层的材料为金属材料。

可选的，所述在所述上势垒层上形成源区、漏区和肖特基接触层，包括：

在所述上势垒层上形成一层覆盖所述上势垒层的金属薄膜；

采用光刻定义图形，通过湿法刻蚀工艺处理所述金属薄膜，在所述上势垒层上与所述上势垒层中间区域对应的位置形成肖特基接触层，同时在所述上势垒层上与所述肖特基接触层对应区域的两侧形成所述源区和漏区。

可选的，所述方法还包括：

以所述肖特基接触层为掩膜采用离子注入工艺，在所述源区和漏区上形成欧姆接触层。

可选的，所述方法还包括：

在所述间隔层与所述掺杂层之间形成第一沟道层。

可选的，所述肖特基接触层的材料为镍与铬的合金、铜或者金。

可选的，所述肖特基接触层的厚度为10～50nm。

可选的，所述欧姆接触层的材料为砷化镓与硅的混合物。

第三方面，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括第一方面所述的任一量子点场效应晶体管。

第四方面，提供一种检测装置，所述检测装置包括第三方面所述的阵列基板。

本发明的实施例提供的量子点场效应晶体管及制作方法、阵列基板和检测装置，通过采用金属材料在量子点场效应晶体管的上势垒层，且与上势垒层的中间区域对应的位置形成肖特基接触层，这样在后续制作工序中直接用光刻定义图形，采用湿法刻蚀工艺就可以形成源区和漏区，只需要一步工艺即可以形成源区和漏区，解决了现有技术中形成源区和漏区需要多次刻蚀的问题，减少了制作工艺，降低了生产成本。

附图说明