[发明专利]基于负电容的场效应晶体管、生物传感器及其制备方法

摘要

本发明提供一种基于负电容的场效应晶体管、生物传感器及制备方法，场效应晶体管的制备包括：提供半导体衬底，包括底层硅、埋氧层以及顶层硅；定义出沟道图形及连接于两端的源区图形和漏区图形；向所述源区图形及所述漏区图形对应的位置进行性离子注入，形成沟道区以及源区和漏区；于沟道区的表面形成介质层；于介质层表面形成导电层，于导电层表面形成铁电掺杂的铁电性材料层；制作源电极、漏电极以及栅电极。通过上述方案，本发明将传统的场效应晶体管与铁电负电容集成，降低器件的亚阈值摆幅，提高传感灵敏度和响应速度，利于器件功率的降低，另外，本发明采用铁电掺杂的氧化铪作为铁电负电容介质，解决了无机铁电材料难以与CMOS工艺兼容的问题。

主权项

1.一种基于负电容的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)提供一半导体衬底，所述半导体衬底包括底层硅、埋氧层以及顶层硅；2)采用光刻工艺定义出沟道图形及连接于所述沟道图形两端的源区图形和漏区图形；3)将所述沟道图形、源区图形以及漏区图形转移至所述顶层硅上，并向所述源区图形及所述漏区图形对应的位置进行性离子注入，以形成沟道区以及分别连接于所述沟道区两端的源区和漏区；4)于所述沟道区的表面形成介质层；5)于所述介质层表面形成导电层，于所述导电层表面形成铁电掺杂的铁电性材料层；6)于所述源区表面制作源电极，于所述漏区表面制作漏电极，以及于所述底层硅远离所述埋氧层一侧的表面或所述沟道区周围显露的所述埋氧层上制作栅电极。