專利名稱：碳納米管及定位方法、晶體管及制造方法、半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及半導(dǎo)電碳納米管、定位該碳納米管的方法、使用該碳納米管制造的場效應(yīng)晶體管(FET)、以及半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
自從1974年發(fā)明第一個半導(dǎo)體晶體管以來，硅微電子的集成度基本成指數(shù)增長。但是，預(yù)期這種增長在不久的將來不能持續(xù)下去。特別是，隨著集成尺度接近納米級，結(jié)構(gòu)將達(dá)到可靠地實(shí)現(xiàn)所需功能的物理極限。隨著集成尺度的增加，制造成本也成指數(shù)增加，因此限制了更高集成的實(shí)現(xiàn)。
作為可以克服由硅技術(shù)原理所加的局限的技術(shù)，分子電子學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)引起了大量注意。根據(jù)分子電子學(xué)，通過自對準(zhǔn)技術(shù)可以以相對低的成本制造單分子器件。
在分子電子學(xué)領(lǐng)域中，例如富勒烯和碳納米管的分子結(jié)構(gòu)越來越吸引人們的注意。特別是，單壁碳納米管(SWNT)-其是具有納米級直徑的卷起來的石墨片-自其在二十世紀(jì)九十年代早期被發(fā)現(xiàn)以來，關(guān)于其電子學(xué)領(lǐng)域所需的性質(zhì)已經(jīng)被熱烈研究過。
根據(jù)構(gòu)成該管的碳分子的螺旋晶格的角度和/或手性(chirality)，SWNT可顯示出金屬性或半導(dǎo)性電行為。SWNT的電學(xué)性能被預(yù)期可勝過最好的金屬或半導(dǎo)體的電學(xué)性能。
1998年，結(jié)合了單個SWNT的場發(fā)射晶體管(FET)在室溫下被實(shí)現(xiàn)(參考Trans，S.J.et al.，Nature，1998，vol.393，p.49)。利用結(jié)合一個或兩個碳納米管的單極或互補(bǔ)FET，實(shí)現(xiàn)了“非”門(inverter)，其是最簡單的邏輯門。其它邏輯門，例如NOR(“非或”)、AND(“與”)，以及靜態(tài)RAM(SRAM)，也可以使用互補(bǔ)或多互補(bǔ)模式制成。實(shí)現(xiàn)220Hz振蕩頻率的環(huán)形振蕩器可用p或n型碳納米管FET的陣列制成(參見Bachtold，A.et al.，Science，2001，Vol.294，p.1317，以及Derycke，V.et al.，Nano Letters，2002，vol.2，p.929)。
上述的結(jié)合有包括SWNT的晶體管的基本邏輯電路主要通過兩種技術(shù)制成。一種是將SWNT分散在溶劑中，從而碳納米管可通過使用原子力顯微鏡(AFM)掃描而被定位于預(yù)先構(gòu)圖的相應(yīng)電極處(參見Trans，S.J.等人和Bachtold，A.等人的以上文獻(xiàn))。
在此技術(shù)(第一種技術(shù))中，通過激光燒蝕(laser abrasion)制成的具有約1nm直徑的SWNT通常懸浮在二氯乙烷中，此懸浮液被分布在晶片上從而可使用AFM將SWNT放置在柵電極上。隨后，通過光刻進(jìn)行Au的選擇性沉積，從而在這些納米管上形成接觸電極和引線。根據(jù)Martel，R.et al.，Applied Physics Letters，1998，vol.73，p.2447中公開的此技術(shù)的示例，在背柵結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了20cm2/(V·s)的空穴遷移率。
此外，通過結(jié)合碳納米管(CNT)作為柵電極而實(shí)現(xiàn)了高達(dá)2,321S/m的互導(dǎo)(mutual conductance)的頂柵FET已經(jīng)有所報導(dǎo)(Wind，S.J.et al.，AppliedPhysics Letters，2002，vol.80，p.38)。
另一種技術(shù)(第二種技術(shù))是通過化學(xué)氣相沉積(CVD)直接沉積SWNT到預(yù)先形成的電極圖案上。其示例可在Javey，A.et al.，Nature，2003，vol.424，p.654和Tseng，Y.et al.，Nano Letters，2004，vol.1，p.123中找到。
通過此技術(shù)制造的晶體管表現(xiàn)出高達(dá)6,000S/m的互導(dǎo)和高達(dá)3,000cm2/(V·s)的載流子遷移率，這對晶體管來說是重要的性質(zhì)。這些值比硅半導(dǎo)體的多一位數(shù)。
特別地，通過此技術(shù)制備的晶體管通過結(jié)合長300μm的半導(dǎo)體CNT實(shí)現(xiàn)了高達(dá)79,000cm2/(V·s)的載流子遷移率，如Durkop，T.et al.，Nano Letters，2004，vol.4，p.35中報導(dǎo)的那樣。

發(fā)明內(nèi)容
使用AFM的第一種技術(shù)難以實(shí)用，因?yàn)樗婕按罅緾NT在器件上的手工定位。它在半導(dǎo)體器件-例如中央處理器(CPU)芯片的存儲器-上的應(yīng)用是困難的。
采用CVD的第二種技術(shù)是一高溫工藝。因此，CNT在大量電極上的精確定位是困難的。第二種技術(shù)很少適合于集成電路應(yīng)用。事實(shí)上，利用CVD將SWNT安裝到部分硅金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)上的實(shí)際情況表現(xiàn)出低的對準(zhǔn)精度，即約2,000個CNT的僅1％用作背柵(參考Tseng，Y.et al.，NanoLetters，2004，vol.4，p.123)。
本發(fā)明涉及一種碳納米管，其在制造具有包括碳納米管的FET的集成電路的過程中，可高度精確地定位于預(yù)定位置。本發(fā)明還涉及用于定位該碳納米管的方法、用該碳納米管制造的FET、制造該FET的方法、以及半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明的碳納米管的一實(shí)施例包括裸碳納米管和引入到裸碳納米管的至少一端的官能團(tuán)。通過這種結(jié)構(gòu)，至少一端可以選擇性接合或附著到特定材料上。
可以在裸碳納米管的兩端引入官能團(tuán)，從而兩端都可以選擇性接合或附著到特定材料上。
引入到一端的官能團(tuán)可以不同于引入到另一端的官能團(tuán)。優(yōu)選地，官能團(tuán)與預(yù)定導(dǎo)電材料選擇性相互作用。以這種方式，所述端可選擇性接合或附著到多種材料上。
另一實(shí)施例是用于定位碳納米管的方法。該方法包括形成包括半導(dǎo)電裸碳納米管(semiconducting bare carbon nanotube)的碳納米管薄膜，該半導(dǎo)電裸碳納米管在橫貫碳納米管的縱向的方向上密集排列在第一基板上；引入第一官能團(tuán)到構(gòu)成碳納米管薄膜的每個裸碳納米管的第一端；將第二基板粘附到碳納米管薄膜的背對第一基板的一側(cè)；除去第一基板并引入第二官能團(tuán)到每個裸碳納米管的第二端；將碳納米管薄膜放入溶劑中，使具有第一和第二官能團(tuán)的碳納米管分散，從而制備分散體；以及施加該分散體到含有與第一和第二官能團(tuán)選擇性相互作用的導(dǎo)電材料的電極上，該電極通過構(gòu)圖預(yù)先形成，從而橫跨所述電極定位各個碳納米管。
根據(jù)此方法，碳納米管可容易地定位在目標(biāo)位置，不需要使用昂貴設(shè)備的復(fù)雜程序或不需要高溫過程。
再一實(shí)施例是包括源和漏電極、以及柵的場效應(yīng)晶體管，其中通過改變作用為源和漏電極之間的電流通路的溝道的電導(dǎo)率來控制電流。至少溝道的材料是半導(dǎo)電碳納米管。因?yàn)樘技{米管用作溝道，所以可制造具有優(yōu)良性能的FET。
再一實(shí)施例是用于制造具有源和漏電極、以及柵的場效應(yīng)晶體管的方法，其中通過改變作用為源和漏電極之間的電流通路的溝道的電導(dǎo)率來控制電流。該方法包括形成包括半導(dǎo)電裸碳納米管的碳納米管薄膜，該半導(dǎo)電裸碳納米管在橫貫碳納米管的縱向的方向上密集排列在第一基板上；引入第一官能團(tuán)到構(gòu)成碳納米管薄膜的每個裸碳納米管的第一端；將第二基板附著到碳納米管薄膜的背對第一基板的一側(cè)；除去第一基板并引入第二官能團(tuán)到每個裸碳納米管的第二端；將碳納米管薄膜放入溶劑中，使具有第一和第二官能團(tuán)的碳納米管分散從而制備分散體；以及施加該分散體到含有與第一和第二官能團(tuán)選擇性相互作用的導(dǎo)電材料的源和漏電極上，該源和漏電極通過構(gòu)圖預(yù)先形成，從而橫跨該源和漏電極定位各個碳納米管。
根據(jù)此方法，碳納米管可容易且精確地定位在源和漏電極上，并且可以提高生產(chǎn)率。
另一實(shí)施例是包括半導(dǎo)電碳納米管、第一區(qū)域、以及第二區(qū)域的半導(dǎo)體器件，碳納米管的一端固定于第一區(qū)域，碳納米管的另一端固定于第二區(qū)域。第一區(qū)域的材料不同于第二區(qū)域的材料。該半導(dǎo)體器件簡化了具有優(yōu)良半導(dǎo)電性質(zhì)的碳納米管的定位。


圖1是碳納米管一示例的示意圖；圖2是碳納米管另一示例的示意圖；圖3示出用于定位碳納米管的示例方法和用于制造FET的示例方法中包括的步驟；圖4示出用于定位碳納米管的示例方法和用于制造FET的示例方法中包括的另一步驟；圖5示出用于定位碳納米管的示例方法和用于制造FET的示例方法中包括的再一步驟；圖6示出用于定位碳納米管的示例方法和用于制造FET的示例方法中包括的再一步驟；圖7示出用于定位碳納米管的示例方法和用于制造FET的示例方法中包括的再一步驟；圖8示出用于定位碳納米管的示例方法和用于制造FET的示例方法中包括的再一步驟；圖9示出用于制造FET的示例方法中包括的步驟；圖10示出用于制造FET的示例方法中包括的另一步驟；圖11示出用于制造FET的示例方法中包括的另一步驟；
圖12示出用于制造FET的示例方法中包括的另一步驟；以及圖13示出用于制造FET的示例方法中包括的另一步驟。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。這些實(shí)施例不限制本發(fā)明的范圍。
碳納米管的示例結(jié)構(gòu)顯示在圖1的示意圖中。CNT1在裸碳納米管的一端具有官能團(tuán)。具體地，CNT1包括通過化學(xué)相互作用接合于裸CNT的第一端的官能團(tuán)3。官能團(tuán)3的示例包括-COOH、-C＝O、以及-NH2。
碳納米管的另一示例顯示在圖2中。在碳納米管30中，官能團(tuán)3接合于裸CNT的第一端，不同的官能團(tuán)6接合于裸CNT的另一端(第二端)。
CNT1或30可以是單壁碳納米管(SWNT)或多壁碳納米管(MWNT)。CNT的直徑可以是約0.4nm到約100nm，CNT的長度可以是約2nm到約1mm。官能團(tuán)3和6的示例包括含有周期表中第I、II、以及XIII到XVI族的元素的各種官能團(tuán)。
現(xiàn)在將參考圖3到13說明制造CNT的方法、定位CNT于預(yù)定位置的方法、以及使用CNT制造FET的方法的示例。每種方法包括以下六個主要步驟(1)在第一基板上形成含有裸碳納米管的碳納米管薄膜，所述裸碳納米管在橫貫裸碳納米管的縱向的方向上密集排列；(2)引入預(yù)定官能團(tuán)到每個裸碳納米管的第一端；(3)將第二基板附著到碳納米管薄膜的背對第一基板的一側(cè)，然后除去第一基板；(4)引入另一官能團(tuán)到每個碳納米管的第二端，從而制備官能化的碳納米管(functionalized carbon nanotube)；(5)將碳納米管薄膜與第二基板分離，并分散官能化的碳納米管到溶劑中；以及(6)通過自對準(zhǔn)(self-alignment)在形成的兩個電極之間定位每個官能化的碳納米管，該兩個電極預(yù)先形成在第三基板上。
步驟(1)中，裸碳納米管例如使用射頻(RF)等離子體等排列在第一基板上(例如參考Fan S.et al.，Science，1999，vol.283，p.512和Murakami Y.et al.，Chemical Physics Letters，2004，vol.385，p.298)。
本實(shí)施例中，第一基板(圖3中的基板2)可由玻璃、石英、硅或類似物組成。也可使用能抵御用于沉積碳納米管的高溫的任何其它材料。在形成SWNT過程中，第一基板優(yōu)選由在高溫下不與用于沉積的催化劑反應(yīng)的材料組成。
如圖3所示，本實(shí)施例中，SWNT可使用RF等離子體密集地形成在由玻璃或類似物組成的基板2上，從而該SWNT在相對于基板2的表面基本垂直的方向上延伸。具體地，碳納米管薄膜(CNT薄膜)20′由在橫貫碳納米管的縱向的方向上具有基本等于或小于碳納米管直徑的間隔的裸碳納米管8′的陣列組成。通過使用RF等離子體，可形成裸SWNT的陣列，并且可以提高具有半導(dǎo)電行為的SWNT在所形成的所有SWNT中的百分比。
裸碳納米管8′可以如圖3所示地基本垂直于基板的表面排列；或可以以特定的角度排列，同時維持碳納米管之間的間隔基本相同。即使在CNT 8′以特定角度傾斜時，官能團(tuán)仍可以被引入到CNT 8′的端部。
下面，在步驟(2)中，例如-COOH、-C＝O、-NH2或類似物的官能團(tuán)3被引入到每個CNT 8′的第一端，即未附著到基板2上的一端。
用于引入官能團(tuán)到每個裸CNT的第一端的方法的示例包括使用溶劑和等離子體的化學(xué)方法和電化學(xué)方法。
為了引入-COOH基團(tuán)或類似物作為官能團(tuán)3，例如，碳納米管薄膜20′可浸在酸性溶液中，然后通過施加正電壓來氧化。
這里該溶液含有化學(xué)物質(zhì)，例如酸、堿或者氧化物。例如，該酸性物質(zhì)可以是硝酸、硫酸或者這些物質(zhì)的組合。該堿性物質(zhì)可以是NaOH、KOH或者這些物質(zhì)的組合。該氧化物可以是H2O2、溴化物或這些物質(zhì)的組合。
為了引入例如-C＝O的官能團(tuán)，可采用氧化氣氛中的等離子體處理。為了引入例如-NH2的官能團(tuán)，可采用NH3氣氛中的RF等離子體處理。
在步驟(3)中，由玻璃、石英、硅或類似物組成的平坦的第二基板4附著到碳納米管薄膜20″的另一側(cè)。為了有效地附著第二基板4到碳納米管薄膜20″上，能粘附到碳納米管的官能化的端部上的粘合劑層5預(yù)先形成在第二基板4的表面上。粘合劑層5可由例如粘合聚合物膜的材料組成，其具有粘著性并且可在后面的工藝中容易地除去。作為替換地，粘合劑層5可以由能通過靜電相互作用物理地附著到碳納米管的官能化的端部的材料組成。
為了防止被引入到碳納米管的端部的官能團(tuán)3被改變，優(yōu)選避免官能團(tuán)3和粘合劑層5之間的化學(xué)相互作用。為了實(shí)現(xiàn)官能團(tuán)3與特定電極材料的選擇性接合，并且為了在后面的步驟-步驟(6)-中進(jìn)行的碳納米管的自對準(zhǔn)，需要官能團(tuán)3保持其性質(zhì)。使用化學(xué)反應(yīng)是可能的，例如酸堿反應(yīng)，只要該反應(yīng)不改變官能團(tuán)3的和特定材料反應(yīng)的性質(zhì)。
接著，如圖6所示，碳納米管薄膜20與第一基板2分離。
步驟(4)中，如圖7所示，官能團(tuán)6被引入到碳納米管薄膜20的碳納米管的第二端。官能團(tuán)6可通過圖4中描述的相同的工藝引入。
官能團(tuán)6優(yōu)選不同于參考圖4描述的官能團(tuán)3。這是需要的，以允許官能團(tuán)6和電極材料選擇性反應(yīng)，該電極材料不同于和官能團(tuán)3選擇性反應(yīng)的電極材料，從而碳納米管可以自對準(zhǔn)。
步驟(5)中，如圖8所示，碳納米管薄膜20與第二基板4分離，并被置于溶劑7中，從而分散官能化的CNT8。溶劑7的示例包括二氯乙烷(DCE)、二甲基甲酰胺(DMF)、以及四氫呋喃(THF)。
溶劑7優(yōu)選含有盡可能少的污染物。污染物可通過超聲波處理來防止。例如，通過恰當(dāng)選擇超聲波處理的功率和持續(xù)時間，能充分防止粘合劑層5進(jìn)入溶劑7。
現(xiàn)在參考圖9，用于形成晶體管的源和漏電極的電極10和12通過例如光刻的通常的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝形成在用于形成包括FET的半導(dǎo)體器件的基板9上?；?由硅組成。圖中，示意性示出了基板中的柵結(jié)構(gòu)11，例如源/漏區(qū)域。預(yù)定的互連也形成了，但沒有在圖中繪出。
步驟(6)中，如圖10所示，含有分散的碳納米管8的溶劑7通過浸漬、旋涂或類似工藝被施加在電極10和12上。
電極10由與碳納米管8的端部處的官能團(tuán)3和官能團(tuán)6中的一個選擇性相互作用的材料構(gòu)成，電極12由與官能團(tuán)3和官能團(tuán)6中的另外一個選擇性相互作用的材料構(gòu)成。電極材料和官能團(tuán)的可能組合提供在表1中。注意，每種組合的電極材料和官能團(tuán)之間的相互作用通過由原子間力導(dǎo)致的物理結(jié)合(physical bonding)、電子遷移結(jié)合(electronic transition bonding)、化學(xué)結(jié)合(chemical bonding)等實(shí)現(xiàn)。
表1


以此方式，如圖10所示，CNT8端部處的官能團(tuán)3和6選擇性地與電極10和12接合，并且CNT8被自對準(zhǔn)。該工藝不涉及復(fù)雜的程序例如使用AFM、或高溫工藝?yán)绨殡SCVD的高溫工藝，但是可以高精度地定位碳納米管到預(yù)定電極上。
電極可以包括周期表中III到XIII族的元素。包括H、C、N、OP、S等的化學(xué)物質(zhì)可以覆蓋或被引入到電極的導(dǎo)電材料，從而碳納米管端部處的官能團(tuán)和電極之間的連接可以被增強(qiáng)。
可選擇地，該化學(xué)物質(zhì)可以添加到用于分散碳納米管8的溶劑7中，從而實(shí)現(xiàn)相同的效果。
例如，氨基乙硫醇(NH2CH2CH2SH)的基團(tuán)-SH可接合到Au電極材料，NH2可以與引入在碳納米管8的端部處的-COOH反應(yīng)，從而電極可以更牢固地與碳納米管連接。
根據(jù)上述內(nèi)容顯而易見地，可在碳納米管和電極之間產(chǎn)生相互作用的可使用的材料的范圍可通過將各種與特定材料反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)與電極材料相結(jié)合而擴(kuò)大。相互作用的速度和選擇性可以進(jìn)一步提高。
在電極10和12上自對準(zhǔn)的CNT8可以在200℃到2000℃的范圍內(nèi)的一溫度下退火，從而基本除去不同于碳的材料。于是，如圖11所示，在端部處不具有官能團(tuán)的碳納米管13可被設(shè)置在電極10和12上，從而碳納米管13與電極10和12之間的接觸電阻可減小。
在此退火過程中，在約200℃官能團(tuán)開始與碳納米管8分離，在約400℃到約500℃幾乎全部官能團(tuán)完全與碳納米管8分離。最高退火溫度優(yōu)選為2000℃或更低，從而防止對碳納米管和基板的損傷，并且避免高溫處理。更優(yōu)選地，該最高退火溫度是800℃或更低。與CNT的通過CVD的沉積相比，在100℃到500℃的退火是低溫過程。
該退火過程優(yōu)選通過在維持預(yù)定真空度的同時引入He或Ar氣來實(shí)施。
隨后，如圖12所示，由電介質(zhì)材料構(gòu)成的覆蓋層15設(shè)置在碳納米管13與電極10和12上。覆蓋層15可以由具有2.0或更大的介電常數(shù)的材料構(gòu)成，從而泄漏電流的產(chǎn)生可以被可靠地防止，并且柵的作用不被影響。覆蓋層15的厚度優(yōu)選為1nm到1000nm。
如圖13所示，形成柵電極16，從而得到FET，其通過具有由碳納米管13構(gòu)成的溝道結(jié)構(gòu)而具有所需性能。
如此制備的FET與由硅材料構(gòu)成的已知晶體管相比，在互導(dǎo)和載流子遷移率方面表現(xiàn)出出眾的性能，因?yàn)樵揊ET包括由具有半導(dǎo)電性質(zhì)的碳納米管13構(gòu)成的溝道。
根據(jù)上述碳納米管和用于定位該碳納米管的方法，具有優(yōu)良半導(dǎo)電性能的碳納米管可通過自對準(zhǔn)精確地定位在預(yù)定位置，不需要復(fù)雜的工序或高溫過程。通過用碳納米管制造FET，具有優(yōu)良性能的FET的產(chǎn)率能得到提高。
此外，上述定位碳納米管的方法可促進(jìn)各種半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)而不需要昂貴的設(shè)備或高溫過程，所述半導(dǎo)體器件每種都包括碳納米管、碳納米管的一端固定在其上的第一區(qū)域、以及碳納米管的另一端固定在其上的第二區(qū)域，該第一和第二區(qū)域由不同材料構(gòu)成。
這樣的半導(dǎo)體器件的示例包括各種顯示器的開關(guān)元件、下一代邏輯器件、以及光電子存儲器件。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白的是，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例中說明的材料和結(jié)構(gòu)。在所附權(quán)利要求或其等價物的范圍中，根據(jù)設(shè)計需要和其它因素，可發(fā)生各種修改、組合、以及變化。例如，MWNT可被用作CNT，或該定位方法可應(yīng)用于各種其它半導(dǎo)體器件的制造。
權(quán)利要求
1.一種碳納米管，包括裸碳納米管；以及官能團(tuán)，其被引入到該裸碳納米管的至少一端。
2.如權(quán)利要求1所述的碳納米管，其中該官能團(tuán)被引入到該裸碳納米管的兩端。
3.如權(quán)利要求2所述的碳納米管，其中被引入到一端的官能團(tuán)不同于被引入到另一端的官能團(tuán)。
4.如權(quán)利要求1所述的碳納米管，其中該官能團(tuán)與預(yù)定的導(dǎo)電材料選擇性地相互作用。
5.如權(quán)利要求2所述的碳納米管，其中所述官能團(tuán)分別與預(yù)定的導(dǎo)電材料選擇性地相互作用。
6.如權(quán)利要求3所述的碳納米管，其中所述官能團(tuán)分別與預(yù)定的導(dǎo)電材料選擇性地相互作用。
7.一種用于定位碳納米管的方法，該方法包括步驟形成包括半導(dǎo)電裸碳納米管的碳納米管薄膜，所述半導(dǎo)電裸碳納米管在橫貫該碳納米管的縱向的方向上密集排列在第一基板上；引入第一官能團(tuán)到構(gòu)成該碳納米管薄膜的所述裸碳納米管的每一個的第一端；將第二基板附著在該碳納米管薄膜的背對該第一基板的一側(cè)；除去該第一基板并引入第二官能團(tuán)到每個該裸碳納米管的第二端；將該碳納米管薄膜與該第二基板分離，并將該碳納米管薄膜放置在溶劑中，使具有該第一和該第二官能團(tuán)的該碳納米管分散，從而制備分散體；以及施加該分散體到包括與該第一和該第二官能團(tuán)選擇性地相互作用的導(dǎo)電材料的電極上，所述電極通過構(gòu)圖預(yù)先形成，從而橫跨所述電極定位各個碳納米管。
8.一種場效應(yīng)晶體管，包括源和漏電極；以及柵，其中通過改變用作該源和漏電極之間的電流通路的溝道的電導(dǎo)率來控制電流，其中至少該溝道的材料是半導(dǎo)電碳納米管。
9.一種用于制造場效應(yīng)晶體管的方法，該晶體管具有源和漏電極、以及柵，其中通過改變用作該源和漏電極之間的電流通路的溝道的電導(dǎo)率來控制電流，該方法包括形成包括半導(dǎo)電裸碳納米管的碳納米管薄膜，該半導(dǎo)電裸碳納米管在橫貫該碳納米管的縱向的方向上密集排列在第一基板上；引入第一官能團(tuán)到構(gòu)成該碳納米管薄膜的所述裸碳納米管的每一個的第一端；將第二基板附著到該碳納米管薄膜的背對該第一基板的一側(cè)；除去該第一基板，并引入第二官能團(tuán)到每個該裸碳納米管的第二端；將該碳納米管薄膜與該第二基板分離，并且將該碳納米管薄膜放置在溶劑中，使具有該第一和第二官能團(tuán)的該碳納米管分散，從而制備分散體；以及施加該分散體到包括與該第一和第二官能團(tuán)選擇性地相互作用的導(dǎo)電材料的該源和漏電極上，該源和漏電極通過構(gòu)圖預(yù)先形成，從而橫跨該源和該漏電極定位各個碳納米管。
10.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)電碳納米管；第一區(qū)域，該碳納米管的一端固定于其上；以及第二區(qū)域，該碳納米管的另一端固定于其上，其中該第一區(qū)域的材料不同于該第二區(qū)域的材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及碳納米管及定位方法、晶體管及制造方法、半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的碳納米管包括裸碳納米管和引入到該裸碳納米管的至少一端的官能團(tuán)。
文檔編號H01L29/43GK1733594SQ20051008931
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者黃厚金 申請人:索尼株式會社