[发明专利]单电子晶体管

说明书

本文公开了单电子晶体管（SET）器件以及相关方法和设备。在一些实施例中，一种SET器件可包括：第一和第二源极/漏极（S/D）电极，其被分别布置在第一绝缘支撑件的侧面上和第二绝缘支撑件的侧面上；岛，其被布置在第一和第二S/D电极之间并且延伸到第一和第二绝缘支撑件之间的区域中。在一些实施例中，一种SET器件可包括：第一和第二S/D电极，其被布置在基体上；岛，其被布置在第一和第二S/D电极之间的区域中；第一和第二电介质部分，其被分别布置在所述岛与第一和第二S/D电极之间；以及第三电介质部分，其被布置在所述基体和所述岛之间。

技术领域

本发明涉及半导体器件，尤其涉及一种单电子晶体管。

背景技术

单电子晶体管（SET）是一种电子器件，在该电子器件中，载流子通过隧穿一对隧道结而流动。用于SET加工的一个常规方案称为Dolan桥技术；在这种技术中，执行双层电子束抗蚀剂和双角度蒸发来沉积形成SET的金属。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种器件，包括：第一和第二绝缘支撑件；单电子晶体管（SET）的第一和第二源极/漏极（S/D）电极，其中第一S/D电极被布置在第一绝缘支撑件的侧面上，并且第二S/D电极被布置在第二绝缘支撑件的侧面上；所述SET的岛，其被布置在第一和第二S/D电极之间并延伸到第一和第二绝缘支撑件之间的区域中；以及第一和第二电介质部分，其中第一电介质部分被布置在第一S/D电极和所述岛之间，并且第二电介质部分被布置在第二S/D电极和所述岛之间，以分别提供第一和第二隧道结（TJ）。

根据本发明的第二方面，提供了一种制造单电子晶体管（SET器件）的方法，包括：形成绝缘支撑件；在所述绝缘支撑件的至少一个侧面上提供导电材料；在提供所述导电材料之后，在所述导电材料和所述绝缘支撑件上提供绝缘材料以形成第一组件；在第一组件中形成凹槽，其中所述凹槽延伸到所述绝缘支撑件中并将所述导电材料分离成至少第一和第二分离的导电部分；在所述凹槽的侧壁和底部上提供电介质；以及在所述电介质上在所述凹槽中提供岛材料。

根据本发明的第三方面，提供了一种操作单电子晶体管（SET）的方法，包括：控制所述SET的漏极电极和源极电极之间的电压；以及控制所述SET的栅极电极和岛之间的电压；其中所述SET包括：第一和第二源极/漏极（S/D）电极，其中第一S/D电极被布置在第一绝缘支撑件的侧面上，并且第二S/D电极被布置在第二绝缘支撑件的侧面上，被布置在第一和第二S/D电极之间并延伸到第一和第二绝缘支撑件之间的区域中的所述岛，以及第一和第二电介质部分，其中第一电介质部分被布置在第一S/D电极和所述岛之间，并且第二电介质部分被布置在第二S/D电极和所述岛之间，以分别提供第一和第二隧道结（TJ）。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算设备，包括：处理器件，其包括一个或多个单电子晶体管（SET），其中所述SET中的各个SET包括：第一和第二源极/漏极（S/D）电极，其中第一S/D电极被布置在第一绝缘支撑件的侧面上，并且第二S/D电极被布置在第二绝缘支撑件的侧面上，岛，其被布置在第一和第二S/D电极之间并延伸到第一和第二绝缘支撑件之间的区域中，以及第一和第二电介质部分，其中第一电介质部分被布置在第一S/D电极和所述岛之间，并且第二电介质部分被布置在第二S/D电极和所述岛之间；以及存储器器件，其被耦合到所述处理器件。

附图说明

通过下面的结合附图的详细描述将会容易地理解各实施例。为了促进该描述，同样的参考标号标出同样的结构元素。在附图的各图中，通过示例而非通过限制的方式来例示各实施例。

图1A-1F是根据各种实施例的单电子晶体管（SET）器件的各种视图。

图2A-2C、3A-3C、4A-4C、5A-5C、6A-6C、7A-7C、8A-8C、9A-9C、10A-10C、11A-11C、12A-12C和13A-13C例示了根据各种实施例的图1A-1F的SET器件的制造中的各种示例阶段。

图14A-14F是根据各种实施例的另一SET器件的各种视图。