碳納米管晶體管兼容已有半導體制程工藝，解決碳納米管均勻可控摻雜難題

前不久，美國應用材料公司（Applied Materials）工藝整合工程師張子辰和合作者基于氮化硅薄膜的固態轉移摻雜技術，開發出一種碳納米管 N 型場效應晶體管，它能與晶體管的延伸區直接接觸。相關論文以“Complementary carbon nanotube metal-oxide-semiconductor field-effect transistors with localized solid-state extension doping”為題發表在《 Nature Electronics》。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41928-023-01047-2

研究中，他們提出了一種頂柵互補碳納米管金屬-氧化物-半導體場效應晶體管結構（Top Gate complementary CNT MOSFETs）。在該結構中，通過將摻雜僅僅局限在延伸部分，而在通道保持未摻雜的狀態，憑借這一架構課題組消除了金屬電極的重疊、以及相關的寄生電容，此外，他們還使用高電阻率的硅襯底，以便實現最小化的寄生襯底電容。同時，其還在芯片上實現了零開路和零短路的校準結構，讓所測得的 Cg-Vg 特性，能與任何剩余的寄生電容分量分離。從而實現了P 型和 N 型半導體器件的性能匹配，獲得了 P 型和 N 型的場效應晶體管。

器件結構和電學特性（來源：Nature Electronics）

這些晶體管的器件結構，讓其可以更準確地提取固有器件參數。同時，本次工作也解決了碳納米管均勻可控的摻雜問題，能幫助人們更好地提升碳納米管半導體器件的性能。