[发明专利]一种绝缘栅型压电场效应晶体管

说明书

本发明公开了一种绝缘栅型压电场效应晶体管，包括半导体衬底和依次设置在半导体衬底上的绝缘体层和栅极，半导体衬底上设有漏区和源区，源区和漏区的掺杂类型相同且与半导体衬底的掺杂类型相反，半导体衬底为压电半导体，源区和漏区的掺杂浓度均为重掺杂。相对与现有场效应晶体管，本发明中的压电场效应晶体管的开关特性更好，同时可以通过在压电场效应晶体管中施加应变来控制输出电流，本发明中压电场效应晶体管与现有技术相比能产生更大的导通电流，产生压电场效应晶体管器通过探测施加应力后器件各参数的变化从而实现探测应力。

技术领域

本发明涉及应变传感器技术领域，具体涉及一种绝缘栅型压电场效应晶体管。

背景技术

传统上，电子数据的处理依赖于具有大量晶体管的集成电路(芯片)——微型开关，通过打开或关闭来控制电流的流动。

随着科学技术的发展，各个产业都离不开智能二字，从智能工业、智能农业、智能交通，到智能物流、智能安防等不同领域。各个领域对智能的需求，究其本质是对信息需求的不断增强。传感器成为了当前急需发展的重要电子器件之一，尤其是可以对信息进行采集、处理、分析、传输的传感器。

当前器件的技术指标都朝着集成化，微型化发展，为了满足日益增长的技术需求，晶体管体积已经越来越小。

由于具有半导体和压电两种特性，纤锌矿结构材料受到了广泛关注。当施加应变时，电荷传输行为可以由内晶体压电势控制。它在许多方面有着广泛的应用，如应变控制电子设备和传感器。

纳米结构的压电半导体如ZnO，GaN，InN和CdS已经被用作创新压电电子和压电光电器件的基本构件，例如纳米发生器，压电场效应晶体管，二极管，化学传感器，可匹配的矩阵，布尔逻辑器件和光子应变传感器阵列。基于压电半导体的纳米发生器是环境机械能量采集的理想选择。此外，耦合压电和半导体的两个属性，压电电子设备可以被认为是超高灵敏度应变传感器的好选择。耦合压电和半导体的两个属性，压电设备可以被认为是超高灵敏度应变传感器的好选择。能量转换特性和压电效应将成为下一代自供电，灵活和可穿戴传感器系统的潜在应用。这些器件可以通过改变电路外部或内部电荷载流子的传输来产生电能或感测信号。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种绝缘栅型压电场效应晶体管解决了场效应晶体管不仅能够感应应力，并通过应力调整自身器件性能的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种绝缘栅型压电场效应晶体管，包括半导体衬底和依次设置在半导体衬底上的绝缘体层和栅极，所述半导体衬底上设有源区和漏区，所述源区和漏区的掺杂类型相同且与半导体衬底的掺杂类型相反，所述半导体衬底为压电半导体，所述源区和漏区的掺杂浓度均为重掺杂。

进一步地：所述源区和漏区的材质为压电半导体或非压电半导体。

进一步地：所述绝缘体层的材质为化合物半导体、Ge或能隙较大的异质外延膜。

进一步地：所述压电半导体的材质为ZnO、GnN、InN、GaAs或CdS。

进一步地：所述栅极的材质为金属。

进一步地：所述源区和漏区分别与半导体衬底之间形成有耗尽层。

进一步地：所述半导体衬底的掺杂类型为P型掺杂或n型掺杂。

进一步地：所述绝缘栅型压电场效应晶体管包括增强型绝缘栅型压电场效应管和耗尽型绝缘栅型压电场效应管。

进一步地：所述耗尽型绝缘栅型压电场效应管的源区和漏区之间设有隐埋n沟道。