[发明专利]碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管及晶体管制造方法

说明书

本发明实施例涉及晶体管技术领域，公开了碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管及晶体管制造方法。本发明实施例提供的碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管包括基底；位于基底上的第一绝缘层；位于第一绝缘层上的第一源极、第一漏极；位于第一源极、第一漏极上的碳纳米管薄膜，碳纳米管薄膜悬空于第一源极与第一漏极之间的间隔区域上；位于碳纳米管薄膜上方的第二源极、第二漏极；位于碳纳米管薄膜上的第二绝缘层；位于第二绝缘层上的顶栅极。可见，本发明实施例可将碳纳米管薄膜悬空，可以避免基底对导电沟道的影响，从而解决了传统碳纳米管薄膜FET中基底影响导电沟道性能的技术问题；同时，还可降低薄膜与电极的接触电阻。

技术领域

本发明涉及晶体管技术领域，尤其涉及碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管及晶体管制造方法。

背景技术

鉴于传统的硅基场效应晶体管(FET，Field Effect Transistor)存在着漏电流增加、开关性能变差、发热加剧及散热性能变差等诸多缺陷，随着半导体元件的逐渐纳米化，碳纳米管因其高迁移率、高开关比等特性成为了替代硅作为FET导电沟道的理想材料，所以，碳纳米管薄膜FET得以快速发展。

但是，就传统的碳纳米管薄膜FET而言，其中的碳纳米管薄膜导电沟道通常是直接与基底接触的，这导致了导电沟道中的载流子在基底上会发生强烈散射，降低了FET迁移率，限制了传统碳纳米管薄膜FET的应用。

可见，目前，传统的碳纳米管薄膜FET存在着基底影响导电沟道性能的技术问题。

发明内容

为了解决传统碳纳米管薄膜FET中的基底影响导电沟道性能的技术问题，本发明实施例提供碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管及晶体管制造方法。

第一方面，本发明实施例提供一种碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管，所述碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管包括：

基底；

位于所述基底上的第一绝缘层；

位于所述第一绝缘层上的第一源极、第一漏极，所述第一源极与所述第一漏极间隔设置；

位于所述第一源极、所述第一漏极上的碳纳米管薄膜，所述碳纳米管薄膜悬空于所述第一源极与所述第一漏极之间的间隔区域上；

位于所述碳纳米管薄膜上方的第二源极、第二漏极，所述第二源极与所述第一源极对齐，所述第二漏极与所述第一漏极对齐；

位于所述碳纳米管薄膜上的第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第二源极和所述第二漏极之间；

位于所述第二绝缘层上的顶栅极，所述顶栅极不与所述第二源极、所述第二漏极接触。

优选地，所述基底的材料为硅或聚对苯二甲酸。

优选地，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层的材料为二氧化硅、氧化铝或二氧化铪。

优选地，所述第一源极、所述第一漏极、所述第二源极及所述第二漏极的材料为金或银。

优选地，所述碳纳米管薄膜为纯半导体性碳纳米管薄膜。

第二方面，本发明实施例提供一种基于本发明第一方面提供的碳纳米管薄膜悬空的场效应晶体管的晶体管制造方法，包括：

在基底上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成第一源极和第一漏极；

在所述第一源极和所述第一漏极之间形成牺牲层；

在所述牺牲层上形成碳纳米管薄膜；

去除所述牺牲层，保留所述碳纳米管薄膜，以使所述碳纳米管薄膜悬空于所述第一源极和所述第一漏极之间的间隔区域上；