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公开(公告)号：CN108880529A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810584552.X
申请日：2018-06-08
Applicant: 北京大学
IPC: H03K19/094 , G06N3/06 , G06N3/063
Abstract: 本发明提出了一种基于隧穿场效应晶体管的脉冲神经元电路，属于神经形态计算中脉冲神经元技术领域。该电路包括电容、泄漏与重置管、正反馈管、两级串联的反相器；其中，电容用于模拟生物神经元的细胞膜电容，积累由输入的突触后电流带来的电荷；泄漏与重置管是一个N型TFET器件，为电容上积累的电荷提供泄漏与重置通路；正反馈管是一个P型TFET器件，在第一级反相器的输入接近其逻辑阈值电平时为电容补充电荷；两级串联的反相器由互补TFET构成，起到放大输入端电压变化的作用。本发明与基于传统MOSFET的实现方式相比，具有更低的硬件开销，并且能够有效降低电路每发放一次脉冲的短路能量消耗，使得电路拥有更高的能效。
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公开(公告)号：CN108831928A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810634017.0
申请日：2018-06-20
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种二维半导体材料负电容场效应晶体管及其制备方法，采用二维合金半导体材料HfZrSe2作为沟道材料，使之表面在空气中氧化生成HfZrO2，再通过退火得到具有铁电性的HfZrO2介质层，并在其上方淀积一层高k栅介质层，形成混合结构的栅介质。这样的器件结构不仅可以获得良好的栅介质和沟道二维半导体材料界面，减小界面态对亚阈特性的恶化，有利于获得超陡的亚阈斜率，同时，上层的高k栅介质能够保护下方的铁电特性的HfZrO2介质，使其和空气隔绝，使得器件的稳定性大大提高。本发明器件制备工艺简单，可实现大规模生产。
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公开(公告)号：CN108807553A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810634014.7
申请日：2018-06-20
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/861 , H01L21/34
Abstract: 本发明公开了一种基于二维半导体材料的同质PN结及其制备方法。两种功函数不同的半导体材料垂直堆叠时，电子会从费米能级较高的二维半导体材料向费米能级较低的材料进行转移，从而对费米能级较低的半导体材料产生N型掺杂，对费米能级较高的半导体材料产生P型掺杂。本发明利用这种掺杂方法在二维半导体材料中形成同质的突变PN结，同时不会在禁带中引入带尾，对于电子器件应用具有十分重要的意义；且该掺杂方法不存在由于离子碰撞产生的晶格损伤，同时稳定性大幅提升，制备工艺简单，易于推广到大规模生产。
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公开(公告)号：CN104835840B
公开(公告)日：2017-09-19
申请号：CN201510131442.4
申请日：2015-03-24
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/08 , H01L29/10 , H01L29/06 , H01L21/331 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提供了一种超陡平均亚阈摆幅纳米线隧穿场效应晶体管及制备方法，属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)中场效应晶体管逻辑器件领域。该隧穿场效应晶体管采用具有芯‑多层壳的纳米线结构，该结构中的多壳层部分的材料禁带宽度沿纳米线半径方向连续增大。本发明可以有效抑制器件转移特性中亚阈斜率退化现象，同时显著降低隧穿场效应晶体管的平均亚阈斜率，并保持了较陡直的最小亚阈斜率。
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公开(公告)号：CN106887460A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201710165309.X
申请日：2017-03-20
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/10 , H01L29/08 , H01L29/06 , H01L21/336 , B82Y40/00
CPC classification number: H01L29/739 , B82Y40/00 , H01L29/06 , H01L29/08 , H01L29/1033 , H01L29/66325
Abstract: 本发明公开了一种负电子压缩率‑超陡亚阈斜率场效应晶体管及其制备方法。本发明在器件亚阈区，第一常规栅介质层和第二常规栅介质层构成常规栅介质电容，负电子压缩率栅介质层构成NEC电容，使得常规栅介质电容的电容大于NEC电容的绝对值，从而两个串联电容为负值，实现栅控制系数小于1，抑制了栅泄露电流，从而使栅压对沟道表面势有超常的控制能力使器件拥有超陡亚阈值斜率；并且，器件中NEC栅介质层在电子尺度的变化能够使其宏观特性不再回滞并且无材料疲劳性，所以在降低器件功耗的基础上，解决了传统铁电NCFET的问题，对于未来的低功耗集成电路产业发展，具有广阔应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104241378B
公开(公告)日：2017-05-03
申请号：CN201410458211.X
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/78 , H01L21/336 , H01L29/41 , H01L29/43
Abstract: 一种双层石墨烯隧穿场效应晶体管，底栅介质层位于底栅电极的上方，双层石墨烯有源区位于底栅介质层的上方，金属源电极和金属漏电极分别在双层石墨烯有源区的两端，且各覆盖部分双层石墨烯有源区，金属源电极与金属漏电极选取不同材料，对于n型器件，金属源电极的功函数较大，与其接触的石墨烯呈p型掺杂，金属漏电极的功函数较小，与其接触的石墨烯呈n型掺杂；p型器件的电极与n型器件相反；顶栅介质层覆盖在金属源电极、金属漏电极与两电极之间的石墨烯上，顶栅电极位于顶栅介质层的上方，且与金属源电极和金属漏电极都交叠。该器件制备工艺简单，与传统的双层石墨烯场效应晶体管相比，此隧穿场效应晶体管的金属源电极和漏电极分别完成。
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公开(公告)号：CN104241373B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410438228.9
申请日：2014-08-29
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/78 , H01L29/41 , H01L21/336
Abstract: 本发明公布了一种反错层型异质结共振隧穿场效应晶体管及其制备方法。该器件包括隧穿源区、沟道区、漏区和位于沟道区上方的控制栅，其中，隧穿源区与沟道区的异质隧穿结的能带结构为反错层型异质结。若为N型器件则在隧穿源区与沟道区的异质隧穿结交界面处，隧穿源区的导带底位于沟道区的价带顶以下；若为P型器件则隧穿源区的价带顶位于沟道区的导带底以上。本发明可显著提高隧穿场效应晶体管的开态电流，同时有效抑制器件关态电流，保持较陡直的亚阈值斜率。其制备方法有效地利用标准工艺制备由TFET组成的低功耗集成电路，极大地降低生产成本，工艺简单。
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公开(公告)号：CN104218089B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410458985.2
申请日：2014-09-10
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/78 , H01L29/423 , H01L29/51 , H01L21/336
Abstract: 一种阶梯栅介质双层石墨烯场效应晶体管，包括一个底栅电极、一个底栅介质层、一个双层石墨烯有源区、一个金属源电极、一个金属漏电极、一个阶梯顶栅介质层和一个顶栅电极；所述底栅介质层位于底栅电极的上方，双层石墨烯有源区位于底栅介质层的上方，金属源电极和金属漏电极分别在双层石墨烯有源区的两端，且同时覆盖底栅介质层和部分双层石墨烯有源区，阶梯顶栅介质层覆盖在金属源电极、金属漏电极和两电极之间的石墨烯上，顶栅电极只部分覆盖在阶梯顶栅介质层的上方，与金属源电极和金属漏电极边缘的距离相等。本发明通过引入阶梯顶栅介质层，有效减小关态时源区和栅控沟道之间的隧穿窗口，从而获得较小的关态电流，改善了器件的开关比。
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公开(公告)号：CN105390531A
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201510705660.4
申请日：2015-10-27
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/10 , H01L29/423 , H01L29/66
CPC classification number: H01L29/66356 , H01L29/0684 , H01L29/1033 , H01L29/4236
Abstract: 本发明公开了一种隧穿场效应晶体管的制备方法，属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)中场效应晶体管逻辑器件领域。该方法通过制备工艺设计实现了超陡源结的隧穿场效应晶体管。本发明可以显著改善器件特性；同时，该制备方法与标准的CMOS IC工艺兼容，能有效地在CMOS集成电路中集成TFET器件，还可以利用标准工艺制备由TFET组成的低功耗集成电路，极大地降低了生产成本，简化了工艺流程。
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公开(公告)号：CN104835840A
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201510131442.4
申请日：2015-03-24
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/08 , H01L29/10 , H01L29/06 , H01L21/331 , B82Y40/00
CPC classification number: H01L29/7391 , B82Y40/00 , H01L29/0673 , H01L29/0847 , H01L29/1033 , H01L29/66356
Abstract: 本发明提供了一种超陡平均亚阈摆幅纳米线隧穿场效应晶体管及制备方法，属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)中场效应晶体管逻辑器件领域。该隧穿场效应晶体管采用具有芯-多层壳的纳米线结构，该结构中的多壳层部分的材料禁带宽度沿纳米线半径方向连续增大。本发明可以有效抑制器件转移特性中亚阈斜率退化现象，同时显著降低隧穿场效应晶体管的平均亚阈斜率，并保持了较陡直的最小亚阈斜率。
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