DE10036897C1 - Feldeffekttransistor, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors - Google Patents
Feldeffekttransistor, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen eines FeldeffekttransistorsInfo
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Abstract
Der Gate-Bereich eines Feldeffekttransistors weist mindestens ein Durchgangsloch auf, in dem ein Nanoelement vorgesehen ist, das mit Source und Drain elektrisch gekoppelt ist. Das Nanoelement ist über das Gate in seiner Leitfähigkeit steuerbar, so dass das Nanoelement einen Kanal-Bereich des Feldeffekttransistors bildet.
Description
Die Erfindung betrifft einen Feldeffekttransistor, eine Schal
tungsanordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Fel
deffekttransistors.
Ein solcher Feldeffekttransistor, eine solche Schaltungsanord
nung und ein Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransi
stors sind aus [1] bekannt.
Ein üblicher Feldeffekttransistor weist einen Source-Bereich,
einen Drain-Bereich sowie einen zwischen dem Source-Bereich
und dem Drain-Bereich sich befindenden Kanal-Bereich auf.
Weiterhin weist ein üblicher Feldeffekttransistor einen Gate-
Bereich auf, bei dem durch Anlegen einer Spannung, das heißt
eines elektrischen Potentials an den Gate-Bereich, die elek
trische Leitfähigkeit des Kanal-Bereichs gesteuert wird der
art, dass der Feldeffekttransistor entweder elektrisch sper
rend oder elektrisch leitend betreibbar ist.
Ein üblicher Feldeffekttransistor basiert auf reiner Halblei
ter-Mikroelektronik, die beispielsweise Silizium-Technologie
einsetzt. Die herkömmliche Silizium-Mikroelektronik hat jedoch
physikalische Grenzen insbesondere bei fortschreitender Ver
kleinerung der elektronischen Bauelemente, beispielsweise bei
Verkleinerung der Dimension eines Feldeffekttransistors.
Weiterhin ist die bekannte Halbleiter-Technologie, bei der
Halbleiterschichten übereinander abgeschieden werden und die
einzelnen Bereiche des Feldeffekttransistors in den einzelnen
Schichten durch Dotierung der jeweiligen Bereiche mit Dotie
rungsatomen gebildet werden, nicht für eine wirkliche dreidimensionale
Integration in einer elektrischen Schaltungsanord
nung geeignet.
Weiterhin sind aus [2] Grundlagen über sogenannte Carbon-
Nanoröhren, die im weiteren als Kohlenstoff-Nanoröhren be
zeichnet werden, bekannt. Ein Verfahren zum Herstellen von
Kohlenstoff-Nanoröhren durch Aufwachsen der Kohlenstoff-
Nanoröhren auf einem Substrat ist aus [3] und [4] bekannt.
Weiterhin ist aus [5] ein Verfahren zum Herstellen eines Sili
zium-Nanodrahtes bekannt.
Ferner ist es aus [6] bekannt, eine Kohlenstoff-Nanoröhre mit
Bor-Atomen und Stickstoff-Atomen zu dotierten, so dass aus ei
ner halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhre oder einer metallisch
leitenden Kohlenstoff-Nanoröhre eine elektrisch isolierende
Bor-Nitrid-Nanoröhre entsteht.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Feldeffekt
transistor, eine Schaltungsanordnung, sowie ein Verfahren zum
Herstellen eines Feldeffekttransistors anzugeben, das für eine
dreidimensionale Integration besser geeignet ist als Feldef
fekttransistoren, die ausschließlich auf der in [1] beschriebe
nen Technologie-Prinzipien beruhen.
Das Problem wird durch den Feldeffekttransistor, durch die
Schaltungsanordnung, sowie durch das Verfahren zum Herstellen
eines Feldeffekttransistors mit den Merkmalen gemäß den unab
hängigen Patentansprüchen gelöst.
Ein Feldeffekttransistor weist einen Source-Bereich, einen
Drain-Bereich und einen Gate-Bereich auf. Der Gate-Bereich ist
zwischen dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich angeordnet.
Der Gate-Bereich, der aus leitfähigem Material gebildet ist,
beispielsweise aus einer leitfähigen Schicht mit Aluminium,
Titan, Wolfram, Gold, Silber oder einer Legierung aus zumin
dest einem der zuvor genannten Materialien, weist mindestens
ein Durchgangsloch, welches auch als Pore bezeichnet wird,
auf. Grundsätzlich ist eine beliebige Anzahl von Durchgangslö
chern in dem Gate-Bereich vorgesehen.
In dem Durchgangsloch oder in der Vielzahl von Durchgangslö
chern ist mindestens ein Nanoelement vorgesehen, welches mit
dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich des Feldeffekttransi
stors elektrisch gekoppelt ist.
Unter einem Nanoelement ist in Rahmen der Erfindung beispiels
weise eine Nanoröhre und/oder ein Nanodraht, beispielsweise
eine halbleitende Kohlenstoff-Nanoröhre oder ein halbleitender
Silizium-Nanodraht zu verstehen.
Das Nanoelement kann jedoch auch eine Heterostruktur aufweisen
mit mehreren Bereichen, vorzugsweise einem ersten metallisch
leitenden Bereich, einem zweiten elektrisch leitenden Bereich
und einem elektrisch isolierenden Bereich, der zwischen dem
ersten metallisch leitenden und dem zweiten metallisch leiten
den Bereich angeordnet ist.
Die Bereiche können sowohl in einer einstückigen Struktur,
beispielsweise einer Kohlenstoff-Nanoröhre durch Ausbilden un
terschiedlicher elektrischer Eigenschaften in unterschiedli
chen Bereichen der jeweiligen Nanoröhre oder in einem Silizi
um-Nanodraht gebildet werden.
Die Heterostruktur kann jedoch auch durch entsprechendes, mit
ausreichender Genauigkeit durchgeführtes Zusammenfügen der
einzelnen Bereiche als Teilelemente gebildet werden, die ins
gesamt die oben beschriebene Heterostruktur ergeben.
Durch die Erfindung wird es erstmals möglich, einen Feldef
fekttransistor einzusetzen, der für eine wirkliche dreidimen
sionale Integration innerhalb einer integrierten Schaltung im
Rahmen der Mikroelektronik eingesetzt werden kann.
Ferner ist die Dimension, das heißt der Platzbedarf auf einer
Chipfläche eines solchen Feldeffekttransistors gegenüber einem
bekannten Feldeffekttransistor erheblich geringer, da der den
Kanal-Bereich bildende Nanodraht beziehungsweise die Nanoröhre
sehr klein ausgestaltet ist, das heißt einen Durchmesser auf
weist von bis zu lediglich 1 nm.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
der erste metallisch leitende Bereich der Nanoröhre eine me
tallisch leitende Kohlenstoff-Nanoröhre ist oder ein Teil ei
ner Kohlenstoff-Nanoröhre, die in dem ersten metallisch lei
tenden Bereich metallisch leitend ist. Der zweite metallisch
leitende Bereich kann ebenfalls eine metallisch leitende Koh
lenstoff-Nanoröhre sein oder ein Teilbereich der Kohlenstoff-
Nanoröhre, welche auch den ersten metallisch leitenden Bereich
aufweist, wobei der zweite metallisch leitende Bereich eben
falls metallisch leitend ist.
Zwischen den beiden metallisch leitenden Bereichen ist ein
elektrisch isolierender Bereich der Nanoröhre als Bor-Nitrid-
Nanoröhre ausgebildet.
Für den Fall, dass eine Kohlenstoff-Nanoröhre mit zwei metal
lisch leitenden Bereichen und einem zwischen den metallisch
leitenden Bereichen sich befindenden elektrisch isolierenden
Bereich vorgesehen ist, wird der jeweilige elektrisch isolie
rende Bereich gebildet durch entsprechende Dotierung des je
weiligen Bereichs mit Bor-Atomen und Stickstoff-Atomen, wie in
[6] beschrieben.
Der Source-Bereich kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfin
dung ein für das Bilden, das heißt das Aufwachsen oder das Ab
scheiden aus der Gasphase katalytisch wirkendes Material ent
halten, wie in [3] und [4] beschrieben.
Das für das Bilden der Nanoröhren katalytisch wirkende Materi
al kann Nickel, Kobalt, Eisen oder eine Legierung aus zumin
dest einem der zuvor genannten Materialien enthalten.
Aufgrund dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das Bilden
einer Nanoröhre erheblich beschleunigt, wodurch das Herstellen
des Feldeffekttransistors noch kostengünstiger gestaltet wird.
Das Nanoelement ist derart in dem Durchgangsloch angeordnet
und ausgestaltet, dass es über den Gate-Bereich in seiner
Leitfähigkeit steuerbar ist. Auf diese Weise bildet das Nano
element anschaulich den Kanal-Bereich des Feldeffekttransi
stors.
Wird eine Kohlenstoff-Nanoröhre als Nanoelement eingesetzt, so
weist die sich ergebende Struktur, das heißt der damit sich
ergebende Feldeffekttransistor insbesondere den Vorteil auf,
dass eine Kohlenstoff-Nanoröhre sehr einfach handhabbar und
stabil ist, so dass die Fehleranfälligkeit eines solchen Fel
deffekttransistors weiter verringert wird.
Durch Einsatz einer Heterostruktur wird anschaulich ein Fel
deffekttransistor gebildet, der auf der Basis eines Tun
nelprinzips elektrischer Ladungsträger beruht, wobei das Tun
neln steuerbar ist aufgrund des elektrischen Potentials, wel
ches an den Gate-Bereich angelegt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorge
sehen, dass der Drain-Bereich Nickel, Kobalt oder eine Legie
rung aus Nickel und/oder Kobalt enthält.
Eine Schaltungsanordnung weist mindestens einen Feldeffekt
transistor der oben dargestellten Art auf.
Eine solche Schaltungsanordnung hat insbesondere den Vorteil
der erhöhten, auch dreidimensional nun mehr vollständig mögli
chen Integration und mit dem damit verbundenen verringerten
Platzbedarf, das heißt einer erheblich erhöhten Integrations
dichte der Bauelemente auf einem Chip.
Bei einem Verfahren zum Herstellen des oben beschriebenen Fel
deffekttransistors wird auf einem Substrat eine Source-Schicht
aufgetragen, wobei als Substrat undotiertes oder dotiertes Si
lizium, Glas, Quarz oder auch Saphir eingesetzt werden kann.
Auf der Source-Schicht wird eine elektrisch leitende Gate-
Schicht aufgetragen. In einem weiteren Schritt wird in der Ga
te-Schicht mindestens ein Durchgangsloch gebildet, vorzugswei
se mittels Trockenätzens, da bei Einsatz eines Trockenätzver
fahrens zum Bilden der Durchgangslöcher in dem Gate-Bereich
insbesondere vertikale Strukturen sehr exakt ätzbar sind.
In das Durchgangsloch wird mindestens ein Nanoelement einge
bracht, welches mit der Source-Schicht elektrisch gekoppelt
ist.
Das Nanoelement ist dabei derart angeordnet und ausgestaltet,
dass es über den Gate-Bereich in seiner Leitfähigkeit steuer
bar ist, so dass das Nanoelement den Kanal-Bereich des Feldef
fekttransistors bildet.
Das Nanoelement wird für den Fall, dass es eine Kohlenstoff-
Nanoröhre ist, beispielsweise auf einem sich auf dem Boden des
Durchgangslochs befindenden Katalysator-Materials aufgewachsen
oder auch abgeschieden.
Alternativ ist es vorgesehen, eine Kohlenstoff-Nanoröhre au
ßerhalb des Durchgangslochs zu bilden und anschließend mecha
nisch in dem Durchgangsloch zu platzieren beispielsweise unter
Verwendung eines Rasterkraftmikroskops derart, dass die in das
Durchgangsloch eingebrachte Kohlenstoff-Nanoröhre in elektri
schen Kontakt mit dem Boden, das heißt mit der oberen Oberflä
che der Source-Schicht kommt.
Auf der Gate-Schicht wird eine Drain-Schicht aufgebracht der
art, dass die Drain-Schicht ebenfalls mit dem Nanoelement
elektrisch gekoppelt ist.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das
Nanoelement eine Länge aufweist, die größer ist als die Länge
des Durchgangslochs, so dass sich das Nanoelement noch über
die Oberfläche des Durchgangslochs hinaus erstreckt und sich
somit bei Aufwachsen oder Abscheiden der Drain-Schicht auf der
Gate-Schicht automatisch eine elektrische Kontaktierung der
Drain-Schicht mit dem Nanoelement ausbildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dar
gestellt und wird im weiteren näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1a bis 1c einen Feldeffekttransistor gemäß einem Aus
führungsbeispiel der Erfindung zu unterschiedlichen
Zeitpunkten während seines Herstellungsprozesses.
Fig. 1a zeigt ein Substrat, gemäß diesem Ausführungsbeispiel
aus Siliziumdioxid 101.
In alternativen Ausführungsformen kann anstelle des Silizium
dioxids auch Quarz oder Saphir als Substrat 101 verwendet wer
den.
Auf dem Substrat 101 wird mittels eines geeigneten CVD-
Verfahrens, das heißt einem Abscheideverfahrens aus der Gas
phase oder eines Aufwachsverfahrens oder mittels Aufdampfens
oder Sputterns eine Source-Schicht 102 aus Nickel aufgebracht
und mittels Photolithographie strukturiert. Die Source-Schicht
102 bildet in strukturierter Form den Source-Bereich des zu
bildenden Feldeffekttransistors.
Anstelle des Nickels kann für die Source-Schicht 102 als al
ternatives Material grundsätzlich jedes geeignete Metall, ins
besondere Kobalt oder Eisen verwendet werden.
Auf der die Source-Elektrode bildenden strukturierten Source-
Schicht 102 sowie auf dem Substrat 101 wird in einem weiteren
Schritt eine Dialuminiumtrioxid-Schicht (Al2O3) 103 abge
schieden.
Diese verglichen mit der Source-Schicht 102 relativ dünne Dia
luminiumtrioxid-Schicht 103 dient als Dielektrikum, mit dem
die Gate-Elektrode, die durch eine im weiteren beschriebene
Gate-Schicht gebildet wird, von der Source-Schicht 102 elek
trisch isoliert wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Source-Schicht 102
ungefähr 100 nm dick und die Dialuminiumtrioxid-Schicht 103
weist eine Schichtdicke von ungefähr 20 nm auf.
Wie in Fig. 1a weiterhin dargestellt ist, wird in einem weite
ren Schritt auf der Dialuminiumtrioxid-Schicht 103 eine Alumi
nium-Schicht abgeschieden und strukturiert, so dass die struk
turierte Aluminiumschicht, die im weiteren als Gate-Schicht
104 bezeichnet wird, das Gate des zu bildenden Feldeffekttran
sistors 100 darstellt.
Die Gate-Schicht 104 weist ebenfalls eine Dicke von etwa
100 nm auf und wird mittels eines geeigneten CVD-Verfahrens
oder eines Sputter-Verfahrens, eines Aufdampf-Verfahrens oder
eines Epitaxie-Verfahrens aufgebracht.
Anstelle des Aluminiums kann gemäß einer alternativen Ausfüh
rungsform für die Gate-Schicht 104 Titan, Wolfram, Silber oder
Gold verwendet werden.
In einem weiteren Schritt (vergleiche Fig. 1b) wird eine wei
tere Schicht 105 aus Dialuminiumtrioxid abgeschieden mittels
eines geeigneten CVD-Verfahrens oder eines Sputter-Verfahrens
oder eines Abdampf-Verfahrens und die gebildete, grundsätzlich
beliebig dicke weitere Schicht 105 wird mittels eines chemisch
mechanischen Polierverfahrens (CMP-Verfahren) auf eine Dicke
reduziert derart, dass die obere Oberfläche der weiteren
Schicht 105 auf gleicher Höhe ist mit der oberen Oberfläche
der Gate-Schicht 104.
In einem weiteren Schritt wird in der Gate-Schicht 104 mittels
beispielsweise Photolithographie und selbstjustierten bekann
ten Verengungsmethoden Photolack auf der Gate-Schicht und der
weiteren Schicht 105 aufgebracht und es erfolgt eine Struktu
rierung derart, dass in einem weiteren Schritt mittels Troc
kenätzens Löcher 106 in die Gate-Schicht 105 geätzt werden.
Die auf diese Weise gebildeten Durchgangslöcher 106 weisen ei
nen Durchmesser von ungefähr 1 nm bis 10 nm auf.
Das Trockenätzverfahren wird solange durchgeführt, bis sowohl
in den gebildeten Löchern 106 das Material der Gate-Schicht
104 als auch das sich jeweils darunter liegende Material der
Dialuminiumtrioxid-Schicht 103 entfernt wird.
Falls die verwendete Source-Schicht 102 nicht selbst die nöti
gen katalytischen Eigenschaften aufweist, wird in die Durch
gangslöcher 106 in einem weiteren Schritt Material 107 aufge
bracht, welches hinsichtlich eines weiteren beschriebenen Auf
wachsens beziehungsweise Abscheidens von Kohlenstoff-
Nanoröhren oder Silizium-Nanodrähten in dem Durchgangsloch 106
katalytisch wirkt.
Als Material 107 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel Nickel,
Kobalt oder Eisen verwendet.
In einem weiteren Schritt wird, wie in Fig. 1c dargestellt ist,
mittels des in [3] beschriebenen Verfahrens in jedem Durch
gangsloch mindestens eine einwandige oder mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhre
abgeschieden unter Einsatz des katalytisch
wirkenden Metalls 107. Selbstverständlich kann auch das in [4]
beschriebene Verfahren in diesem Zusammenhang eingesetzt wer
den.
Das Abscheiden erfolgt derart, dass die jeweilige Kohlenstoff-
Nanoröhre über die katalytisch wirkenden Metalle 107 mit der
Source-Schicht 102 elektrisch gekoppelt sind.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die aufgewachsenen Koh
lenstoff-Nanoröhren halbleitende Kohlenstoff-Nanoröhren.
Die Kohlenstoff-Nanoröhren können mittels des bekannten Fel
deffekts durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den Ga
te-Bereich, das heißt an die Gate-Schicht 104 in ihrer Leitfä
higkeit gesteuert werden, so dass die Kohlenstoff-Nanoröhren
108 anschaulich die Funktionalität des Kanalbereichs eines
Feldeffekttransistors aufweisen.
Alternativ zu den Kohlenstoff-Nanoröhren können in die Durch
gangslöcher 106, wie oben beschrieben, gemäß dem aus [5] be
kannten Verfahren Silizium-Nanodrähte mittels selektiver Sili
zium-Epitaxie aufgewachsen werden.
Auch Silizium-Nanodrähte können im Rahmen dieser Erfindung
mittels eines sich ausbildenden Feldeffekts als Kanal-Bereich
eines Feldeffekttransistors verwendet werden.
In einem weiteren Schritt wird ein Teil des Metalls der Gate-
Schicht 104, insbesondere beispielsweise das Aluminium der Ga
te-Schicht 104 oxidiert, so dass sich eine dünne oxidierte Ga
te-Schicht, beispielsweise aus Dialuminiumtrioxid 109 zwischen
der weiterhin aus Metall, beispielsweise aus Aluminium beste
henden Gate-Schicht und den Nanoelementen, beispielsweise den
Kohlenstoff-Nanoröhren oder den Silizium-Nanodrähten ausbil
det.
In einem letzten Schritt wird auf der oxidierten Schicht 109
und der weiteren Schicht 105 eine weitere Metallschicht 110
als eine das Drain des Feldeffekttransistors bildende Drain-
Schicht abgeschieden und mittels lithographischer Verfahren
strukturiert.
Die Drain-Schicht 110 kann Nickel, alternativ auch Kobalt auf
weisen.
Die Kohlenstoff-Nanoröhren 108 beziehungsweise die Silizium-
Nanodrähte weisen eine Länge auf derart, dass sie nach deren
Abscheidung beziehungsweise deren Aufwachsens über die obere
Oberfläche der oxidierten Schicht 109 hinausragen.
Auf diese Weise wird durch Abscheiden beziehungsweise Aufbrin
gen der Drain-Schicht 110 automatisch ein elektrischer Kontakt
zu dem Nanoelement geschaffen, das heißt beispielsweise zu der
Kohlenstoff-Nanoröhre 108 oder zu dem Silizium-Nanodraht.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
[1] R. Müller, Bauelemente der Halbleiter-Elektronik, Sprin gerverlag, ISBN 3-540-06224-6, Seite 130-157, 1973.
[2] C. Dekker, Carbon-Nanotubes as Molecular Quantum Wires, Physics Today, S. 22-28, Mai 1999,
[3] Jung Sang Suh und Jin Seung Lee, Highly-Ordered Two- Dimensional Carbon-Nanotube Arrays, Applied Physics Let ters, Volume 75, Nr. 14, S. 2047-2049, Oktober 1999.
[4] Z. F. Ren et al. Synthesis of Large Arrays of Well- Aligned Carbon Nanotubes on Glass, SCIENCE, Volume 282. S. 1105-1107, November 1998.
[5] N. Wang et al. Si nanowires grown from silicon oxide, Chemical Physics Letters, Vol. 299, S. 237-242, 1999
[6] D. Goldberg et al. Fine structure of boron nitride nano tubes produced from carbon nanotubes by a substitution reaction, Journal of Applied Physics, Vol. 86, S. 2364- 2366, 1999.
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[6] D. Goldberg et al. Fine structure of boron nitride nano tubes produced from carbon nanotubes by a substitution reaction, Journal of Applied Physics, Vol. 86, S. 2364- 2366, 1999.
100
Feldeffekttransistor
101
Substrat
102
Source-Schicht
103
Dialuminiumtrioxid-Schicht
104
Gate-Schicht
105
Weitere Schicht
106
Durchgangsloch
107
Katalytisches Material
108
Kohlenstoff-Nanoröhre
109
Oxidierte Gate-Schicht
110
Drain-Schicht
Claims (16)
1. Feldeffekttransistor
mit einem Source-Bereich,
mit einem Drain-Bereich,
mit einem Gate-Bereich zwischen dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich,
bei dem der Gate-Bereich leitfähiges Material enthält, in dem mindestens ein Durchgangsloch vorgesehen ist,
bei dem in dem Durchgangsloch mindestens ein Nanoelement vorgesehen ist, das mit dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich elektrisch gekoppelt ist, und
bei dem das Nanoelement derart angeordnet und ausgestal tet ist, dass es über den Gate-Bereich in seiner Leitfä higkeit steuerbar ist, so dass das Nanoelement einen Ka nal-Bereich bildet.
mit einem Source-Bereich,
mit einem Drain-Bereich,
mit einem Gate-Bereich zwischen dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich,
bei dem der Gate-Bereich leitfähiges Material enthält, in dem mindestens ein Durchgangsloch vorgesehen ist,
bei dem in dem Durchgangsloch mindestens ein Nanoelement vorgesehen ist, das mit dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich elektrisch gekoppelt ist, und
bei dem das Nanoelement derart angeordnet und ausgestal tet ist, dass es über den Gate-Bereich in seiner Leitfä higkeit steuerbar ist, so dass das Nanoelement einen Ka nal-Bereich bildet.
2. Feldeffekttransistor nach Anspruch 1,
bei dem das Nanoelement eine Nanoröhre und/oder einen Nano
draht aufweist.
3. Feldeffekttransistor nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem der Gate-Bereich eine leitfähige Schicht ist.
4. Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem das Nanoelement einen halbleitenden Nanodraht auf
weist.
5. Feldeffekttransistor nach Anspruch 4,
bei dem der Nanodraht einen Silizium-Nanodraht aufweist.
6. Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei dem das Nanoelement eine halbleitende Nanoröhre aufweist.
7. Feldeffekttransistor nach Anspruch 6,
bei dem die Nanoröhre eine Kohlenstoff-Nanoröhre aufweist.
8. Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem das Nanoelement eine Heterostruktur aufweist, mit
einem ersten metallisch leitenden Bereich,
einem zweiten metallisch leitenden Bereich, und
einem elektrisch isolierenden Bereich, der zwischen dem ersten metallisch leitenden Bereich und dem zweiten me tallisch leitenden Bereich angeordnet ist.
einem ersten metallisch leitenden Bereich,
einem zweiten metallisch leitenden Bereich, und
einem elektrisch isolierenden Bereich, der zwischen dem ersten metallisch leitenden Bereich und dem zweiten me tallisch leitenden Bereich angeordnet ist.
9. Feldeffekttransistor nach Anspruch 8,
bei dem der erste metallisch leitende Bereich der Nano röhre eine metallisch leitende Kohlenstoff-Nanoröhre ist,
bei dem der zweite metallisch leitende Bereich der Nano röhre eine metallisch leitende Kohlenstoff-Nanoröhre ist, und
bei dem der elektrisch isolierende Bereich der Nanoröhre eine Bor-Nitrid-Nanoröhre ist.
bei dem der erste metallisch leitende Bereich der Nano röhre eine metallisch leitende Kohlenstoff-Nanoröhre ist,
bei dem der zweite metallisch leitende Bereich der Nano röhre eine metallisch leitende Kohlenstoff-Nanoröhre ist, und
bei dem der elektrisch isolierende Bereich der Nanoröhre eine Bor-Nitrid-Nanoröhre ist.
10. Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei dem der Source-Bereich ein für das Bilden einer Nanoröhre
katalytisch wirkendes Material enthält.
11. Feldeffekttransistor nach Anspruch 10,
bei dem das für das Bilden der Nanoröhre katalytisch wirkende
Material mindestens eines der folgenden Materialien enthält:
Nickel, und/oder
Kobalt, und/oder
Eisen, und/oder
eine Legierung aus zumindest einem der zuvor genannten Materialien.
Nickel, und/oder
Kobalt, und/oder
Eisen, und/oder
eine Legierung aus zumindest einem der zuvor genannten Materialien.
12. Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei dem der Gate-Bereich zumindest eines der folgenden Mate
rialien enthält:
Aluminium, und/oder
Titan, und/oder
Wolfram, und/oder
Gold, und/oder
Silber, und/oder
eine Legierung aus zumindest einem der zuvor genannten Materialien.
Aluminium, und/oder
Titan, und/oder
Wolfram, und/oder
Gold, und/oder
Silber, und/oder
eine Legierung aus zumindest einem der zuvor genannten Materialien.
13. Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
bei dem der Drain-Bereich zumindest eines der folgenden Mate
rialien enthält:
Nickel, und/oder
Kobalt, und/oder
eine Legierung aus zumindest einem der zuvor genannten Materialien.
Nickel, und/oder
Kobalt, und/oder
eine Legierung aus zumindest einem der zuvor genannten Materialien.
14. Schaltungsanordnung mit mindestens einem Feldeffekttran
sistor nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors,
bei dem auf einem Substrat eine Source-Schicht aufgetra gen wird,
bei dem auf der Source-Schicht eine elektrisch leitfähi ge Gate-Schicht aufgetragen wird,
bei dem in der Gate-Schicht mindestens ein Durchgangs loch gebildet wird,
bei dem in das Durchgangsloch mindestens ein Nanoelement eingebracht wird, das mit der Source-Schicht elektrisch gekoppelt ist, wobei das Nanoelement derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass es über den Gate-Bereich in seiner Leitfähigkeit steuerbar ist, so dass das Nanoele ment einen Kanal-Bereich bildet,
bei dem auf der Gate-Schicht eine Drain-Schicht aufge bracht wird derart, dass die Drain-Schicht mit dem Nano element elektrisch gekoppelt ist.
bei dem auf einem Substrat eine Source-Schicht aufgetra gen wird,
bei dem auf der Source-Schicht eine elektrisch leitfähi ge Gate-Schicht aufgetragen wird,
bei dem in der Gate-Schicht mindestens ein Durchgangs loch gebildet wird,
bei dem in das Durchgangsloch mindestens ein Nanoelement eingebracht wird, das mit der Source-Schicht elektrisch gekoppelt ist, wobei das Nanoelement derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass es über den Gate-Bereich in seiner Leitfähigkeit steuerbar ist, so dass das Nanoele ment einen Kanal-Bereich bildet,
bei dem auf der Gate-Schicht eine Drain-Schicht aufge bracht wird derart, dass die Drain-Schicht mit dem Nano element elektrisch gekoppelt ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
bei dem das Durchgangsloch mittels Trockenätzens gebildet
wird.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10036897A DE10036897C1 (de) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | Feldeffekttransistor, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors |
EP01960126A EP1305834A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-07-19 | Feldeffekttransistor, schaltungsanordnung und verfahren zum herstellen eines feldeffekttransistors |
PCT/DE2001/002708 WO2002011216A1 (de) | 2000-07-28 | 2001-07-19 | Feldeffekttransistor, schaltungsanordnung und verfahren zum herstellen eines feldeffekttransistors |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10036897A DE10036897C1 (de) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | Feldeffekttransistor, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10036897C1 true DE10036897C1 (de) | 2002-01-03 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE10036897A Expired - Fee Related DE10036897C1 (de) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | Feldeffekttransistor, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors |
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US (1) | US6740910B2 (de) |
EP (1) | EP1305834A1 (de) |
DE (1) | DE10036897C1 (de) |
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