一種納米二極管器件及其制備方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種納米二極管器件及其制備方法。納米二極管器件包括納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、分別位于納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的兩端并與納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成肖特基接觸的兩個(gè)電極、以及浮柵式電極，該浮柵式電極位于兩個(gè)電極之間且與兩個(gè)電極以及納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均是電學(xué)絕緣，其中浮柵式電極被設(shè)置為靠近兩個(gè)電極中的一個(gè)電極。通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)施方式，能夠在無(wú)需摻雜的情況下制備納米二極管器件，由此實(shí)現(xiàn)納米量級(jí)的二極管器件。
【專利說(shuō)明】
一種納米二極管器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請(qǐng)涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，特別涉及基于納米半導(dǎo)體材料的二極管器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二極管器件是一種重要的電子器件，其最主要的特點(diǎn)是單向?qū)щ娦?，即在二極管器件的兩個(gè)電極之間施加正偏壓時(shí)，二極管器件是導(dǎo)通的；而施加反向偏壓時(shí)，二極管器件不導(dǎo)通?；诙O管能夠?qū)崿F(xiàn)多種電路功能，包括各種邏輯門電路，以及整流、檢波、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓等多種模擬電路，從而廣泛應(yīng)用于各類電路中。二極管主要分為真空二極管和半導(dǎo)體二極管，其中半導(dǎo)體二極管體積小、速度快、易于集成，而且制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，因此應(yīng)用范圍更廣。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體二極管主要是基于半導(dǎo)體Pn結(jié)或者金屬/半導(dǎo)體結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)就是通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜來(lái)調(diào)節(jié)其性能，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體Pn結(jié)或者金半結(jié)。未來(lái)電路應(yīng)用越來(lái)越要求器件高密度和小型化，因此實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體二極管是未來(lái)發(fā)展的需求。但是采用傳統(tǒng)的摻雜方式很難實(shí)現(xiàn)納米晶體管。原因有二，第一目前并沒(méi)有方法能夠?qū){米材料進(jìn)行可控、穩(wěn)定摻雜;第二是納米尺度下半導(dǎo)體中的雜質(zhì)數(shù)目少，濃度漲落大，會(huì)導(dǎo)致器件性能具有巨大漲落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]納米材料的一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)就是尺寸優(yōu)勢(shì)，在某個(gè)或者某兩個(gè)維度上尺度僅有納米量級(jí)，對(duì)外電場(chǎng)的屏蔽弱，電勢(shì)容易受到外電場(chǎng)的影響。因此，本申請(qǐng)通過(guò)利用外部作用改變器件內(nèi)部電勢(shì)分布，實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱的導(dǎo)電性，設(shè)計(jì)根據(jù)本申請(qǐng)的納米半導(dǎo)體二極管。
[0004]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種納米二極管器件，其包括:納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；兩個(gè)電極，分別位于納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的兩端并與納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成肖特基接觸;浮柵式電極，位于兩個(gè)電極之間，且被設(shè)置為與兩個(gè)電極以及納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均是電學(xué)絕緣的，其中，浮柵式電極被設(shè)置為靠近兩個(gè)電極中的一個(gè)電極。
[0005]根據(jù)本申請(qǐng)的又一方面，提供了一種制備納米二極管器件的方法，包括:將納米半導(dǎo)體材料設(shè)置在絕緣基底上;在納米半導(dǎo)體材料的兩端分別設(shè)置電極，電極與納米半導(dǎo)體材料形成肖特基接觸；以及在設(shè)置的兩個(gè)電極之間靠近兩個(gè)電極中的一個(gè)設(shè)置浮柵式電極，使得浮柵式電極與兩個(gè)電極以及納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均是電學(xué)絕緣的。
[0006]通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)施方式，能夠在無(wú)需摻雜的情況下制備納米二極管器件，由此實(shí)現(xiàn)納米量級(jí)的二極管器件。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2A是圖1中的納米二極管器件的側(cè)視圖；
[0009]圖2B是沿圖1的線1-V截取的截面圖；
[0010]圖3是根據(jù)本申請(qǐng)的另一示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4A和圖4B是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的變型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的能帶圖；
[0013]圖6是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)圖；以及
[0014]圖7A至圖7D為依次示出了根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的制備納米二極管器件的方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]用于解釋目的的下面的說(shuō)明書(shū)中，記載了大量的具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)于多種示例性實(shí)施方式的透徹理解。然而，應(yīng)明確，多種示例性實(shí)施方式可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)或者具有一個(gè)或多個(gè)等同配置的情況下被實(shí)踐。在其它情況下，以框圖形式示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置以避免多種示例性實(shí)施方式之間不必要的混淆。
[0016]在附圖中，為了清楚起見(jiàn)和描述性目的，層、膜、面板和區(qū)域等的尺寸和相對(duì)尺寸可以被夸大。并且，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“連接至”另一元件或?qū)?、或者“接合至”另一元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接在其它元件或?qū)由?、直接連接至或直接接合至其它元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谟兄虚g元件或?qū)?。然而，?dāng)元件或?qū)颖环Q為“直接”在另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接至”另一元件或?qū)印⒒蛘摺爸苯咏雍现痢绷硪辉驅(qū)訒r(shí)，不存在中間元件或?qū)?。?duì)于本公開(kāi)的目的而言，“x、Y和Z中的至少一個(gè)”和“選自由Χ、Υ和Z構(gòu)成的群中的至少一個(gè)”可以被理解成僅X、僅Y、僅Ζ、或者Χ、Υ和Z中兩個(gè)或更多的任何組合，例如XYZ、ΧΥΥ、YZ和ZZ。貫穿全文，相同的附圖標(biāo)記指向相同的元件。如本文所用，用詞“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目中一個(gè)或多個(gè)的任何組合和所有組合。
[0017]雖然用詞“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述多個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受限于這些用詞。這些用詞被用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)域與另一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或部分區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此，在不背離本公開(kāi)的教導(dǎo)的情況下下面所討論的第一元件、部件、區(qū)域、層和/或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層和/或部分。
[0018]空間相對(duì)用詞如“下方”、“下”、“下部”、“上方”、“上部”等可以在本文中用于描述性目的，并因此用于描述如圖所示的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一元件或特征的關(guān)系?？臻g相對(duì)用詞旨在除了附圖中描繪的取向以外還包含使用、操作和/或制造中的設(shè)備的不同取向。例如，如果附圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn)，則被描述成在其它元件或特征“下”或“下方”的元件將被轉(zhuǎn)向成在其它元件或特征“上方”。因此，示例性用詞“下”可以包含上和下的兩種取向。此夕卜，設(shè)備可以被另外定向(如轉(zhuǎn)動(dòng)90度或者以其它取向)，從而相應(yīng)地解釋本文中所使用的空間相對(duì)描述詞。
[0019]本文中所使用的術(shù)語(yǔ)是描述特定實(shí)施方式的目的，并不旨在限制本發(fā)明。如本文所用，除非本文中另有明確指示，否則單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”及“此”亦旨在包括復(fù)數(shù)形式。此外，當(dāng)用詞“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”用于本說(shuō)明書(shū)中時(shí)，是指所列特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群的存在，并不是排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群的存在或附加。
[0020]本文中參照作為理想的示例性實(shí)施方式和/或中間結(jié)構(gòu)的示意圖的截面示意圖描述了多種示例性實(shí)施方式。而由于例如制造技術(shù)和/或公差所導(dǎo)致的示意圖的形狀變化是可以被預(yù)期的。因此，附圖中示出的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的，并且其形狀并不旨在示出裝置的區(qū)域的實(shí)際形狀，并且并不旨在限制本發(fā)明。除非另有限定，否則本文中所使用的所有用詞具有與本公開(kāi)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解相同的含義。除非本文中明確地如此限定，否則如在常用字典中定義的那些用詞應(yīng)被解釋成具有其在相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容中的含義一致的含義，并且不應(yīng)被解釋成理想化或過(guò)于正式的含義。
[0021]以下將參照附圖對(duì)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]圖1示出了根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件1000。參見(jiàn)圖1，納米二極管器件1000可包括納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101、兩個(gè)電極102和103、以及浮柵式電極104，其中兩個(gè)電極102和103分別位于納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的兩端，并且與納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101形成肖特基接觸，浮柵式電極104與兩個(gè)電極102和103以及納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101均是電學(xué)絕緣的。浮柵式電極104可被設(shè)置為靠近兩個(gè)電極中的一個(gè)電極。
[0023]根據(jù)本申請(qǐng)的納米二極管器件，在電極102和103之間的電場(chǎng)作用下，浮柵式電極104形成具有特定電勢(shì)的等勢(shì)體，該等勢(shì)體的電勢(shì)通過(guò)強(qiáng)電容耦合來(lái)改變納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的電勢(shì)分布，從而影響電學(xué)輸運(yùn)行為，這是一種自柵式效應(yīng)，因此該二極管器件也可以稱為自柵式二極管。根據(jù)本申請(qǐng)的二極管器件可以用于構(gòu)建各種邏輯門電路，以及實(shí)現(xiàn)整流、檢波、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓等多種t吳擬電路。
[0024]在圖1中示出了納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101為納米管的形式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解，本申請(qǐng)不限于此。圖3示出了根據(jù)本申請(qǐng)的另一示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101為二維半導(dǎo)體薄膜。納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101可以為直徑小于10納米的一維納米管或者半導(dǎo)體納米線、或厚度小于10納米的二維半導(dǎo)體薄膜，例如碳納米管，娃、鍺、砷化鎵或磷化銦納米線，或者二硫化鉬、黑磷、SOI (silicon on insulator)硅材料的半導(dǎo)體膜等。
[0025]兩個(gè)電極102和103的材料可根據(jù)納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的功函數(shù)來(lái)選擇，例如可以是金屬材料或其他導(dǎo)電材料，只要能夠與納米半導(dǎo)體材料形成肖特基接觸即可。在一個(gè)實(shí)施方式中，納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101為碳納米管，則選擇鈦來(lái)形成兩個(gè)電極。
[0026]浮柵式電極104可以是金屬材料或其他導(dǎo)電材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，浮柵式電極104的材料可與電極102和103的材料相同。在另一實(shí)施方式中，浮柵式電極104的材料可與電極102和103的材料不同。
[0027]浮柵式電極104與電極102、電極103以及納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101之間可通過(guò)真空或介電材料而保證完全的電學(xué)絕緣。浮柵式電極104與納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101之間相隔的距離可不超過(guò)10納米。在一個(gè)實(shí)施方式中，浮柵式電極104的長(zhǎng)度小于兩個(gè)電極102和103之間的間距的一半。浮柵式電極104在兩個(gè)電極102和103之間靠近其中一個(gè)電極，S卩，浮柵式電極104不設(shè)置為處于兩個(gè)電極102和103之間的中間位置處。在一個(gè)實(shí)施方式中，浮柵式電極104可靠近兩個(gè)電極中的一個(gè)(例如電極103，參見(jiàn)圖1)與納米半導(dǎo)體材料1I的接觸處。
[0028]圖1中示出了浮柵式電極104位于兩個(gè)電極102和103之間且位于納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的上方。但是，浮柵式電極104也可位于納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的一側(cè)，或者下方。參見(jiàn)圖4A和圖4B，其中分別示出了浮柵式電極104位于納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的一側(cè)，例如左側(cè)和右側(cè)。
[0029]在一個(gè)實(shí)施方式中，納米二極管器件1000還可包括基底105?；?05可以是任何平坦的絕緣基底，例如覆蓋有氧化硅的硅片、石英、云母等。
[0030]以下參照?qǐng)D5和圖6來(lái)描述根據(jù)本申請(qǐng)的納米二極管器件的工作原理。圖5是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的能帶圖；以及圖6是根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)圖。
[0031]當(dāng)二極管器件1000工作時(shí)，電極103接地，在電極102上加偏置電壓。如果沒(méi)有浮柵式電極104，則如圖5的能帶圖所示，由于納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101與電極102和103都形成肖特基接觸，其兩端各存在一個(gè)肖特基勢(shì)皇，因此無(wú)論在電極103上加正電壓還是負(fù)電壓，總有一個(gè)勢(shì)皇反偏，因此該二極管器件基本不導(dǎo)通，例如參見(jiàn)圖6的虛線所示。
[0032]但是，在根據(jù)本申請(qǐng)的二極管器件中，具有浮柵式電極104并設(shè)置為靠近電極103，二極管器件的工作情況將發(fā)生變化。當(dāng)在電極102上施加正偏壓時(shí)，靠近電極103處的肖特基勢(shì)皇反偏，成為阻礙溝道電子輸運(yùn)的主要障礙，但是浮柵式電極104在電極103產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下，形成一個(gè)具有特定電勢(shì)的等勢(shì)體，從而影響納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101靠近浮柵式電極104部分的溝道的電勢(shì)分布。具體來(lái)說(shuō)，浮柵式電極104可減小靠近電極103的肖特基勢(shì)皇的厚度，如圖5所示，從而使得電子容易通過(guò)隧道效應(yīng)穿過(guò)勢(shì)皇，形成較大電流。
[0033]另一方面，如果在電極102上施加負(fù)偏壓，那么靠近電極102的肖特基勢(shì)皇反偏，就成為電子在二極管器件中輸運(yùn)的主要障礙。盡管浮柵式電極104的電勢(shì)同樣會(huì)影響靠近電極103附件的一部分納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的電勢(shì)，但是卻無(wú)法影響到對(duì)輸運(yùn)其真正作用的靠近電極102的肖特基勢(shì)皇，如圖5所示，因此二極管基本不導(dǎo)通。
[0034]由此可見(jiàn)，根據(jù)本申請(qǐng)的二極管器件具有明顯的單向電流導(dǎo)通性，即施加正向電壓則導(dǎo)通，施加反向電壓則不導(dǎo)通，如圖6中的實(shí)線所示。
[0035]以上描述了根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件以及其工作原理。下面，參照?qǐng)D7A至圖7D來(lái)描述制備根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式的納米二極管器件的方法。
[0036]如圖7A所示，可將納米半導(dǎo)體材料101設(shè)置在絕緣基底105上。將納米半導(dǎo)體材料101設(shè)置在基底105上例如可通過(guò)直接生長(zhǎng)的方式或者生長(zhǎng)后轉(zhuǎn)移的方式來(lái)進(jìn)行。
[0037]然后，如圖7B所示，例如通過(guò)基于光刻或者電子束曝光或者其他圖形化加工方式，在納米半導(dǎo)體材料101的兩端分別設(shè)置電極102和103，電極102和103與納米半導(dǎo)體材料101均形成肖特基接觸。電極102和103的材料可以是任何穩(wěn)定的金屬材料，需要其與納米半導(dǎo)體材料101能夠形成肖特基接觸，該金屬材料例如可以通過(guò)電子束蒸發(fā)、熱蒸發(fā)、磁控派射等多種方式來(lái)制備。兩個(gè)電極102和103的材料可根據(jù)納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1I的功函數(shù)來(lái)選擇。
[0038]在一個(gè)實(shí)施方式中，納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101可以為直徑小于10納米的一維納米管或者半導(dǎo)體納米線、或厚度小于10納米的二維半導(dǎo)體薄膜，例如碳納米管，硅、鍺、砷化鎵或磷化銦納米線，或者二硫化鉬、黑磷、SOKsilicon on insulator)娃材料的半導(dǎo)體膜等。
[0039]如圖7C所示，可通過(guò)薄膜生長(zhǎng)技術(shù)，例如原子層沉積、電子束蒸發(fā)、磁控濺射等方式在納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101上設(shè)置一層超薄(優(yōu)選，小于10納米)的絕緣層。
[0040]如圖7D所示，例如通過(guò)基于光刻或者電子束曝光或者其他圖形化加工方式，在設(shè)置的兩個(gè)電極102和103之間且靠近其中一個(gè)電極103設(shè)置浮柵式電極104，使得浮柵式電極104與兩個(gè)電極102和103以及納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101均是電學(xué)絕緣的。在本文中，浮柵式電極104的材料可以是任何穩(wěn)定的金屬材料或者石墨稀等納米金屬材料，該金屬材料可以通過(guò)電子束蒸發(fā)、熱蒸發(fā)、磁控濺射、化學(xué)氣相沉積等多種方式制備。浮柵式電極104與納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)1I之間相隔的距離可不超過(guò)1納米。在一個(gè)實(shí)施方式中，浮柵式電極104的長(zhǎng)度小于兩個(gè)電極102和103之間的間距的一半。
[0041]圖7C中示出了在納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的上方制備浮柵式電極104，但是本申請(qǐng)不限于此。在一個(gè)實(shí)施方式中，可在納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的一側(cè)(例如左側(cè)或右側(cè))處設(shè)置浮柵式電極104。在一個(gè)實(shí)施方式中，也可在納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)101的下方設(shè)置浮柵式電極104。
[0042]根據(jù)本申請(qǐng)的納米二極管器件，在兩個(gè)電極和之間的電場(chǎng)作用下，浮柵式電極形成具有特定電勢(shì)的等勢(shì)體，該等勢(shì)體的電勢(shì)通過(guò)強(qiáng)電容耦合來(lái)改變納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電勢(shì)分布，從而影響電學(xué)輸運(yùn)行為，這是一種自柵式效應(yīng)，因此該二極管器件也可以稱為自柵式二極管。根據(jù)本申請(qǐng)的二極管器件可以用于構(gòu)建各種邏輯門電路，以及實(shí)現(xiàn)整流、檢波、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓等多種t吳擬電路。
[0043]以上參照附圖對(duì)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是，上述的實(shí)施方式并不作為對(duì)本申請(qǐng)的限制。根據(jù)本申請(qǐng)公開(kāi)的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本申請(qǐng)的精神和范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種修改和變形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米二極管器件，包括: 納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 兩個(gè)電極，分別位于所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的兩端并與所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成肖特基接觸； 浮柵式電極，位于所述兩個(gè)電極之間，且被設(shè)置為與所述兩個(gè)電極以及所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均是電學(xué)絕緣的， 其中，所述浮柵式電極被設(shè)置為靠近所述兩個(gè)電極中的一個(gè)電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二極管器件，其中所述浮柵式電極與所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)相隔的距離不超過(guò)10納米，并且優(yōu)選所述浮柵式電極的長(zhǎng)度小于所述兩個(gè)電極之間的間距的一半。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二極管器件，其中所述兩個(gè)電極中的任一個(gè)電極的材料是根據(jù)所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的功函數(shù)來(lái)選擇的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二極管器件，其中所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為直徑小于10納米的納米管或者納米線、或厚度小于10納米的半導(dǎo)體薄膜，例如碳納米管、硅、鍺、砷化鎵或磷化銦納米線，或者二硫化鉬、黑磷、SOI硅材料的半導(dǎo)體膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二極管器件，其中所述浮柵式電極位于所述納米半導(dǎo)體材料的上方，并且靠近所述兩個(gè)電極之一與所述納米半導(dǎo)體材料的接觸處。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二極管器件，其中，所述浮柵式電極位于所述納米半導(dǎo)體材料的一側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米二極管器件，其中，所述浮柵式電極由導(dǎo)電材料制成。8.一種制備納米二極管器件的方法，包括: 將納米半導(dǎo)體材料設(shè)置在絕緣基底上； 在所述納米半導(dǎo)體材料的兩端分別設(shè)置電極，所述電極與所述納米半導(dǎo)體材料形成肖特基接觸；以及 在設(shè)置的兩個(gè)所述電極之間靠近兩個(gè)所述電極中的一個(gè)設(shè)置浮柵式電極，使得所述浮柵式電極與兩個(gè)所述電極以及所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均是電學(xué)絕緣的。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在設(shè)置的所述兩個(gè)電極之間靠近兩個(gè)所述電極中的一個(gè)設(shè)置浮柵式電極的步驟包括: 在所述納米半導(dǎo)體材料上設(shè)置絕緣層；以及 將所述浮柵式電極布置在所述絕緣層上。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述電極的材料是根據(jù)所述納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的功函數(shù)來(lái)選擇的。
【文檔編號(hào)】H01L21/329GK105932049SQ201610343696
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】張娜, 杜曉東
【申請(qǐng)人】北京華碳元芯電子科技有限責(zé)任公司