双栅沟道导电类型可调单壁碳纳米管场效应晶体管

摘要

本实用新型涉及双栅沟道导电类型可调单壁碳纳米管场效应晶体管。在顶栅、底栅栅压不变情况下，通过改变底栅栅压的大小使得沟道电导可调，通过改变顶栅栅压的极性使得沟道导电类型可调。本实用新型即可制备在硬质衬底也可制备在柔性衬底上，可以进一步构建逻辑门电路。由于采用随机网络做为导电沟道，加工制备方法简单，便于批量规模加工，同时有效克服了单根纳米管制备的器件人工组装、个体差异、器件性能不一致、定位难以及生产效率低等缺点。本实用新型双栅沟道导电类型可调单壁碳纳米管场效应晶体管的电流的开关比值理论上大于105。可应用于纳米集成电路。该器件在纳米电子学和柔性纳米电子学领域有广泛的应用价值。

主权项

双栅沟道导电类型可调单壁碳纳米管的场效应晶体管，其特征在于：包括U型的柔性基底，所述柔性基底共分三层：外层（12）、中层（11）和内层（10）；所述内层（10）中部设有底栅电极（9）；所述底栅电极（9）中部向上呈阶梯状的拱形，底栅电极（9）上部依次设有底栅绝缘层（8）和碳纳米管随即网络薄膜层（7），所述底栅绝缘层（8）和碳纳米管随即网络薄膜层（7）的形状与底栅电极（9）相同，即中部向上呈阶梯状的拱形；所述碳纳米管随即网络薄膜层（7）上部呈阶梯状的拱形的两侧分别设有漏电极（5）和源电极（6）；所述漏电极（5）和源电极（6）的顶部设有二氧化铪薄膜层（4）；与漏电极（5）对应的二氧化铪薄膜层（4）的顶部设有漏电极引线（13），与源电极（6）对应的二氧化铪薄膜层（4）的顶部设有源电极引线（16）；与碳纳米管随即网络薄膜层（7）对应的二氧化铪薄膜层（4）顶部依次设有顶栅电极（3）和顶栅电极引线（15）；所述漏电极引线（13）、顶栅电极引线（15）和源电极引线（16）相互平行；底栅电极（9）的电极引线为（14）位于漏电极引线（13）、顶栅电极引线（15）和源电极引线（16）的后部，且垂直于漏电极引线（13）、顶栅电极引线（15）和源电极引线（16）。