[发明专利]基于界面增强的有机反双极型晶体管器件及其制备方法

说明书

本发明涉及晶体管器件技术领域，尤其涉及一种基于界面增强的有机反双极型晶体管器件及其制备方法，其中，晶体管器件包括衬底和位于衬底上的若干个晶体管单元，晶体管单元至少包括栅电极、单层N型半导体界面诱导层、N型有机半导体层、P型有机半导体层、源极、漏极、输出电极和封装层，本发明提供的晶体管器件通过设置单层N型半导体界面诱导层，使得器件的电荷转运能力得到显著增强，能有效提高有机反双极型晶体管器的性能，本发明通过界面增强技术与反双极型异质结技术相结合，从而实现具有高稳定特征的多级逻辑（0，1/2，1），以及三级逻辑反相器设计，使用性能和稳定性均有所提升。

技术领域

本发明涉及晶体管器件技术领域，尤其涉及一种基于界面增强的有机反双极型晶体管器件及其制备方法。

背景技术

近年来，随着大数据和人工智能领域的快速发展，对集成电路的性能、功耗提出了更高的要求。受制于摩尔定律发展的限制，硅基集成电路的先进制程接近瓶颈，新型的有机反双极型晶体管器件可以突破传统的1比特逻辑（0，1），实现多级逻辑，因此可以显著提高逻辑密度、降低功耗，推动新型下一代集成电路技术的发展，然而，有机反双极型晶体管器件存在器件性能差、稳定性差等问题，亟需解决。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于界面增强的有机反双极型晶体管器件及其制备方法，用于解决背景技术中提到的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于界面增强的有机反双极型晶体管器件，包括衬底和位于所述衬底上的若干个晶体管单元，所述晶体管单元包括：

栅电极，位于所述衬底上，相邻所述栅电极之间存在间隙；

栅介质层，覆盖所有所述栅电极并覆盖暴露于所述栅电极之间的所述衬底顶面；

单层N型半导体界面诱导层，位于所述栅介质层上且竖直投影覆盖部分所述栅电极；

N型有机半导体层，位于所述单层N型半导体界面诱导层上；

P型有机半导体层，包括底段和顶段，所述底段位于所述栅介质层上且竖直投影覆盖所述栅电极剩余部分，所述顶段覆盖部分所述N型有机半导体层且靠近所述底段端部向下延伸并与所述底段连接；

源极、漏极和输出电极，所述源极位于所述N型有机半导体层上，所述漏极和所述输出电极间隔设置于所述P型有机半导体层上；

封装层，覆盖于所述栅介质层、所述N型有机半导体层、所述P型有机半导体层、所述源极、所述漏极和所述输出电极上。

另外的，一种基于界面增强的有机反双极型晶体管器件，包括衬底和位于所述衬底上的若干个晶体管单元，所述晶体管单元包括：

单层N型半导体界面诱导层，位于所述衬底上；

N型有机半导体层，位于所述单层N型半导体界面诱导层上；

P型有机半导体层，包括底段和顶段，所述底段位于所述衬底上，所述顶端覆盖部分所述N型有机半导体层且靠近所述底段端部向下延伸并与所述底段连接；

源极、漏极和输出电极，所述源极位于所述N型有机半导体层上，所述漏极和所述输出电极间隔设置于所述P型有机半导体层上；

封装层，覆盖于所述衬底、所述N型有机半导体层、所述P型有机半导体层、所述源极、所述漏极和所述输出电极上；

栅电极，位于所述封装层上，其竖直投影覆盖于所述N型有机半导体层和所述P型有机半导体层上。

进一步地，所述栅电极于所述衬底上呈矩阵分布。

进一步地，所述漏极位于所述底段上，所述输出电极位于所述顶段上。

进一步地，所述漏极和所述输出电极均位于所述底段上。