发明名称 一种岛动式单电子晶体管的制备方法
摘要 本发明公开了一种制备岛动式单电子晶体管的方法,该方法以硅基片、源极、漏极、栅极、岛区和库仑岛为单电子晶体管基本结构,源极、漏极、栅极集成设置在硅基片表面形成的二氧化硅衬底上,在源极、漏极、栅极之间围成的区域中刻蚀出岛区,库仑岛组装于岛区中并可在岛区中活动。岛区利用聚焦离子束刻蚀或者反应离子刻蚀来制备,库仑岛在电场作用下可以在岛区活动,电极与库仑岛之间隧穿势垒随着电场的变化而有所改变;库仑岛利用胶体Au制备技术来制备,其尺寸具有可控性。该器件最终将表现出场发射和库伦阻塞的综合效应。本发明方法能精确控制库仑岛的大小和库仑岛的组装定位,回避了势垒层需要精确控制的问题,显著降低了单电子晶体管制备难度。
申请公布号 CN103531466B 申请公布日期 2016.12.21
申请号 CN201210228473.8 申请日期 2012.07.04
申请人 中国人民解放军国防科学技术大学 发明人 方靖岳;秦石乔;张学骜;秦华;王飞;王广;陈卫;罗威;邵铮铮;贾红辉;常胜利
分类号 H01L21/334(2006.01)I;B82Y10/00(2011.01)I 主分类号 H01L21/334(2006.01)I
代理机构 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113 代理人 魏国先
主权项 一种岛动式单电子晶体管的制备方法,其特征在于,以硅基片、源极、漏极、栅极、岛区和库仑岛为基本结构,将源极、漏极、栅极集成设置在硅基片表面形成的二氧化硅衬底上,在源极、漏极、栅极之间围成的区域中刻蚀出作为库仑岛活动区域的岛区,将库仑岛组装于岛区中;具体包括如下步骤:(1)热氧化处理清洗后的硅基片,使硅基片表面形成二氧化硅衬底;(2)在二氧化硅衬底上制备出源极、漏极、栅极;(3)在源极、漏极和栅极之间围成的区域刻蚀出作为岛区的凹坑;(4)通过热氧化或双束设备诱导沉积法使岛区内部四周及底面形成二氧化硅绝缘层;(5)通过水相还原法制备粒径为2~15 nm的金纳米颗粒,作为库仑岛;(6)将库仑岛组装在岛区内;所述的库仑岛组装于岛区是利用静电自组装法,以反馈式原子力显微探针辅助,将库仑岛组装在岛区内;(7)量取氯仿20 mL,再用微量取样器量取3‑氨丙基三乙氧基硅烷(3‑aminopropyltriethoxysilane, APTES)约40 μL,配制出APTES的氯仿溶液;(8)将前述制备好的晶体管器件浸没在APTES氯仿溶液中,做好密封,室温下保持24 h,取出后用异丙醇冲洗,再用氮气吹干,然后将其浸泡在步骤(6)所制备好的Au纳米粒子的胶体溶液中,完成Au量子点初步定位组装。
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