[发明专利]垂直铁电场效应晶体管的制备方法及垂直铁电场效应晶体管

权利要求书

1.一种垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供衬底；

在衬底上形成第一电极；

形成图形化的绝缘层和第二电极；

形成半导体沟道层，其中，半导体沟道层形成于覆盖部分第一电极，部分第二电极以及绝缘层的侧壁处；

形成栅绝缘层；以及

形成第三电极；

其中，所述第一电极被设计为源极或漏极，第二电极被设计为漏极或者源极，第三电极被设计为栅极；

形成栅绝缘层的材料为铁电材料。

2.根据权利要求1所述的垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于：所述形成图形化的绝缘层和第二电极的步骤包括：

在第一电极表面形成覆盖第一电极的绝缘层；

在绝缘层表面形成图形化的第二电极，该第二电极覆盖部分绝缘层；

刻蚀第二电极和未被第二电极覆盖的绝缘层，暴露出第一电极。

3.根据权利要求2所述的垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于：所述图形化的第二电极是通过掩模板的方式沉积形成。

4.根据权利要求1所述的垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于：所述形成图形化的绝缘层和第二电极的步骤包括：

在第一电极表面形成覆盖第一电极的绝缘层；

在绝缘层表面形成覆盖绝缘层的第二电极层；

形成图形化的绝缘层和第二电极，暴露出第一电极。

5.根据权利要求4所述的垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于：所述形成图形化的绝缘层和第二电极，暴露出第一电极包括涂光刻胶，曝光，显影，刻蚀，去光刻胶的步骤。

6.根据权利要求1所述的垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于：所述铁电材料包括聚偏氟乙烯(PVDF)或其共聚物、氧化锆铪(HZO)、锆钛酸铅(PZT)、铁酸铋(BFO)、铌镁酸铅—钛酸铅(PMNPT)或钛酸钡(BTO)中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于：形成半导体沟道层的材料是有机半导体材料或者无机半导体材料。

8.根据权利要求1所述的垂直铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于：形成绝缘层的材料是有机聚合物材料或者无机绝缘材料。

9.一种根据权利要求1-8任一项提供的垂直铁电场效应晶体管制备方法制备的垂直铁电场效应晶体管，其特征在于，包括：

衬底；

形成于衬底上的第一电极；

覆盖部分第一电极的绝缘层；

位于绝缘层表面覆盖绝缘层的第二电极；

位于第二电极表面覆盖部分第二电极，部分第一电极以及绝缘层侧壁的半导体沟道层；

位于半导体沟道层表面覆盖部分第二电极，半导体沟道层以及部分第一电极的栅绝缘层；

位于栅绝缘层表面覆盖栅绝缘层的第三电极；

其中，所述第一电极被设计为源极或漏极，第二电极被设计为漏极或者源极，第三电极被设计为栅极；

栅绝缘层的材料为铁电材料。

10.根据权利要求9所述的垂直铁电场效应晶体管，其特征在于：形成栅绝缘层的材料为铁电材料，所述铁电材料包括聚偏氟乙烯(PVDF)或其共聚物、氧化锆铪(HZO)、锆钛酸铅(PZT)、铁酸铋(BFO)、铌镁酸铅—钛酸铅(PMNPT)或钛酸钡(BTO)中的至少一种。