一种基于二维半导体薄膜的多层堆叠电路及其制备方法

    公开(公告)号:CN111446243A

    公开(公告)日:2020-07-24

    申请号:CN202010154717.7

    申请日:2020-03-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于半导体器件技术领域,具体为一种基于二维半导体薄膜的多层堆叠电路及其制备方法。本发明多层堆叠电路由有源器件、无源器件以衬底为基础堆叠而成,每一叠层至少有1个有源器件,各叠层间由绝缘层隔开,由通孔连接线连接;器件以二维半导体薄膜为基础制备得到;该多层堆叠电路可实现与非门、或非门、反相器、传输门等多种逻辑或者模拟电路;有源器件主要为场效应晶体管。制备方法包括:器件衬底的准备;二维半导体材料及其各场效应晶体管、无源器件的制备;各层间隔层及通孔连接线制备。本发明工艺简单、成本低廉,得到的电路器件具有多功能集成、互连缩短、集成度高、噪声低等优势,可推进二维半导体薄膜材料在集成电路产业中的应用。

    一种高精密硅基通孔掩膜版分体图形结构

    公开(公告)号:CN109188858A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811047914.8

    申请日:2018-09-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于半导体制造技术领域,具体为一种高精密硅基通孔掩膜版分体图形结构。本发明的通孔掩膜版分体图形结构,以双面抛光的硅片为基底,包括正面图形和反面图形;正面图形包括从整体图形中分离的带有对准标记的高精度图形和带有对准标记的低精度图形,或者为分别带有对准标记多组不同精度的图形;反面图形,为涵括正面所有图形的方形,用于整体厚度减薄;通孔掩膜板在加工过程中,高精度图形和低精度图形先后使用,通过两者相同的对准标记进行位置对准,来完成整体图形的加工。本发明设计的高精度硅基掩膜版设计图形结构,具有机械强度高、重复使用性高、成本低、图形设计自由灵活等优势,能满足各领域对高精度通孔掩膜版的需求。

    形成金属-二维过渡族金属化合物材料良好欧姆接触的方法

    公开(公告)号:CN108364863A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810010472.3

    申请日:2018-01-05

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: H01L29/401 H01L29/45 H01L29/456

    Abstract: 本发明属于半导体器件技术领域,具体为一种形成金属-二维半导体材料良好欧姆接触的方法。本发明方法包括淀积金属前驱体、淀积金属粘附层、金属电极以及形成过渡族金属化合物薄膜;所涉及的金属-二维材料良好欧姆接触包括衬底、位于衬底之上的二维材料、位于二维材料之上的金属电极材料,其中,所述金属电极材料包括粘附层以及电极材料。二维材料已有大量研究,但目前关于金属-二维半导体材料的欧姆接触问题还没有很好的解决方法,本发明解决了金属-二维半导体材料欧姆接触的问题,并且可以实现大面积可控层数二维半导体薄膜的制备,因此可在大规模集成电路中获得应用。

    一种性能可控的二维共栅互补场效应晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN117976673A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410058577.1

    申请日:2024-01-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于半导体器件技术领域,具体为一种性能可控的二维共栅互补场效应晶体管及其制备方法。本发明场效应晶体管包括衬底、位于衬底上的底层二维半导体材料、底层源漏金属电极、氧化物介质层、底层金属栅电极、顶层金属栅电极、位于氧化物介质层上的顶层二维半导体材料和顶层源漏金属电极;本发明利用金属材料的功函数调控沟道二维半导体材料的载流子浓度和场效应晶体管的电学特性,通过控制底层金属和顶层金属的金属种类,使底层和顶层二维半导体材料的载流子浓度分别受底层和顶层金属调控。本发明利用双层金属的共栅结构对二维互补场效应晶体管的底层和顶层场效应晶体管的电学性能分别进行精确调控,在大规模数字集成电路中有广阔应用前景。

    一种高电学性能三维互补场效应晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN117976672A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410055320.0

    申请日:2024-01-15

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 包文中 张哲嘉

    Abstract: 本发明属于半导体器件技术领域,具体为一种高电学性能三维互补场效应晶体管及其制备方法。本发明三维互补场效应晶体管采用氧化物半导体材料和二维过渡金属硫族化合物材料分别作为场效应管的沟道材料;结构包括:衬底、位于衬底上的底层晶体管和顶层晶体管;底层晶体管由底层氧化物材料、底层源漏金属、氧化物介质层和金属栅电极构成;顶层晶体管由金属栅电极、氧化物介质层、顶层二维半导体材料和顶层源漏金属构成;底层和顶层互补场效应晶体管具有共栅电极结构。本发明通过将底层晶体管和顶层晶体管连接制备的3DCFET可以应用在数字逻辑、模拟以及射频的电路设计中,具有高性能、低功耗、高集成度、工艺复杂度低的优势。

    一种基于二维材料的垂直结构光伏型探测器及其制备方法

    公开(公告)号:CN117096212A

    公开(公告)日:2023-11-21

    申请号:CN202310903686.4

    申请日:2023-07-23

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于半导体技术领域,具体为一种基于二维材料的垂直结构光伏型探测器及其制备方法。本发明的垂直结构光伏型探测器采用PN垂直异质结构;P型二维材料与上层金属电极直接相连,N型二维材料与埋栅金属电极相连,埋栅电极通过刻蚀并用金属填充指定区域的绝缘层实现。该探测器的制备方法包括:准备器件基底;制备P型和N型二维材料;制备埋栅金属电极;转移并刻蚀N型二维材料;转移并刻蚀P型二维材料;制备接触电极。本垂直结构光伏型探测器具有高的紧凑性和集成度,可以实现多个光电器件的堆叠和互连;这有助于提高整体的光电流输出,并在有限空间内实现更多功能和性能,在半导体技术领域具有潜在应用价值。

    一种辅助硬通孔掩膜版和样品进行精确对准的装置

    公开(公告)号:CN109065493B

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN201811047890.6

    申请日:2018-09-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于薄膜材料技术领域,具体为一种辅助硬通孔掩膜版和样品进行精确对准的装置。本发明装置包括:样品托盘、载物圆盘、掩膜版吸附头、位移调节装置,显微镜等;其中,载物圆盘具有旋转调整自由度,载物圆盘旋转带动样品托盘旋转,从而精确控制样品旋转角度;位移调节装置具有X、Y、Z三轴的旋转和水平调整自由度;通过位移调节装置可以精确调整通孔硬掩膜版的位置;本整个装置结构简单,操作方便,对准精度高,具有很强的实用性。在一定程度上替代了光刻的功能,避免了光刻过程中光刻胶对样品产生影响,非常适合有机材料或者二维材料(石墨烯等)等薄膜材料的器件加工。

    基于绝缘衬底上硅-二维材料异质集成光电探测器及其制备方法

    公开(公告)号:CN116598322A

    公开(公告)日:2023-08-15

    申请号:CN202310568101.8

    申请日:2023-05-18

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于半导体器件技术领域,具体为基于绝缘衬底上硅‑二维材料异质集成光电探测器及其制备方法。本发明光电探测器由基于绝缘层上硅的场效应晶体管A和基于二维薄膜材料的场效应晶体管B组合而成;晶体管A与晶体管B物理位置呈纵向垂直分布;晶体管A中的栅极与晶体管B中的漏极之间连通;晶体管B用作光探测,产生电信号通过二维二极管与晶体管A构成的高增益输出;探测过程使晶体管A阈值电压下降,沟道区电导增加,导致漏极电流的显著提升,实现一步光电探测。本发明将沟道材料从硅替换为二维材料实现量子效率的大幅提高,并具有泄漏电流低、寄生电容小,背栅电压调节等优势,此外可同时实现探测和放大信号功能,大大简化探测系统复杂度。

    一种性能可控的二维半导体晶体管结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN112635565A

    公开(公告)日:2021-04-09

    申请号:CN202011555330.9

    申请日:2020-12-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于半导体器件技术领域,具体为一种性能可控的二维半导体晶体管结构及其制备方法。本发明包括衬底、位于衬底上的二维半导体材料、源漏金属电极、氧化物介质层和位于介质层上的叠层金属栅极;氧化物介质层为双层介质层,叠层金属栅极为底层活泼金属和顶层惰性金属的双层金属栅极结构。本发明利用底层活泼金属与氧化物介质层I直接接触发生的固相扩散反应形成双层介质层,通过控制底层活泼金属的厚度,使二维半导体材料的载流子浓度受电偶极子效应的精确调控。本发明可以调节二维半导体场效应晶体管的阈值电压、提高器件的开关比和开态电流,在大规模数字集成电路的制造中有广阔的应用前景。

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