本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制作方法和電子裝置。

背景技術(shù)：

對于高容量的半導(dǎo)體存儲裝置需求的日益增加，這些半導(dǎo)體存儲裝置的集成密度受到人們的關(guān)注，為了增加半導(dǎo)體存儲裝置的集成密度，現(xiàn)有技術(shù)中采用了許多不同的方法，例如通過減小晶片尺寸和/或改變內(nèi)結(jié)構(gòu)單元而在單一晶片上形成多個存儲單元等。

隨著特征尺寸進(jìn)入納米級，減小半導(dǎo)體器件尺寸的同時保持半導(dǎo)體器件的性能，成為目前半導(dǎo)體器件發(fā)展的方向，超微納米器件將成為未來半導(dǎo)體器件的主流，但是由于目前所選用的材料以及制備工藝限制了半導(dǎo)體器件尺寸的進(jìn)一步縮小，因此需要對納米半導(dǎo)體器件及其制備方法做進(jìn)一步的突破，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的弊端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

為了克服目前存在的問題，本發(fā)明一方面提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述方法包括：

提供基底，在所述基底上形成有若干相互間隔的鰭片，在所述鰭片的表面依次形成有絕緣層和犧牲層；

在所述基底上形成覆蓋層并回蝕刻，以露出所述鰭片頂部的所述犧牲層；

在露出的所述犧牲層的頂部上生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。

可選地，所述方法還進(jìn)一步包括對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪的步驟，以減小所述納米量子點(diǎn)的尺寸和/或改變所述納米量子點(diǎn)的形狀。

可選地，選用中性等離子束對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪。

可選地，選用遠(yuǎn)程等離子體修剪的方法對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪。

可選地，選用包括cl2和/或bcl3的中性等離子束對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪。

可選地，通過衍射掩模投影激光消融法生長所述納米量子點(diǎn)。

可選地，在所述修剪步驟之前或者之后還進(jìn)一步包括去除所述犧牲層的步驟，以露出所述絕緣層。

可選地，選用濕法蝕刻去除所述犧牲層。

可選地，在所述修剪步驟之前或者之后還進(jìn)一步包括去除所述覆蓋層的步驟，以露出所述鰭片。

可選地，所述鰭片包括藍(lán)寶石材料；

所述絕緣層包括bn納米管層。

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括：

基底；

若干相互隔離的鰭片，位于所述基底上；

絕緣層，位于所述鰭片表面上；

納米量子點(diǎn)，嵌于所述絕緣層的頂部。

可選地，所述鰭片包括藍(lán)寶石材料；

所述絕緣層包括bn納米管層。

本發(fā)明還提供了一種電子裝置，所述電子裝置包括上述的半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述方法包括制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，在所述制備過程中在所述鰭片上形成絕緣層和犧牲層，然后在所述犧牲層的頂部生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。其中，所述納米量子點(diǎn)形成于納米管的絕緣層上方，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體材料尺寸的限制，可以進(jìn)一步減小器件的尺寸同時還能保證良 好的性能。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1為本發(fā)明中所述半導(dǎo)體器件的制備工藝流程圖；

圖2a-2f為本發(fā)明一具體實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備過程示意圖；

圖3a-3f為本發(fā)明另一具體實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備過程示意圖；

圖4為本發(fā)明中移動電話手機(jī)的示例的外部視圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個元件、部件、區(qū)、層或部分與 另一個元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說明書中使用時，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述方法包括：

提供基底，在所述基底上形成有若干相互間隔的鰭片，在所述鰭片的表面依次形成有絕緣層和犧牲層；

在所述基底上形成覆蓋層并回蝕刻，以露出所述鰭片頂部的所述犧牲層；

在露出的所述犧牲層的頂部上生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到 基于納米量子點(diǎn)的溝道。

在本發(fā)明中所述鰭片包括藍(lán)寶石材料；所述絕緣層包括bn納米管層。

其中，所述bn納米管具有與c納米管相似的石墨化結(jié)構(gòu)，并具有與c納米管同樣優(yōu)異的力學(xué)性能與熱傳導(dǎo)性能，同時其耐高溫與抗氧化能力更強(qiáng)。另外與c納米管不同的是，bn納米管的電子能帶結(jié)構(gòu)與直徑和手性無關(guān)，其電學(xué)性質(zhì)是均一可控的。

純bn納米管的帶隙寬度約為5.5ev，為寬帶隙半導(dǎo)體材料。bn納米管的帶隙可以通過施加橫向電場(starkeffect)、結(jié)構(gòu)形變、摻雜等手段來被進(jìn)一步調(diào)節(jié)，使得bn納米管在納米電子器件等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。

正由于bn納米管由于具有尺寸小、可控性、直徑的一致性及其絕緣特性使得bn納米管成為制備納米量子點(diǎn)的絕佳材料。本發(fā)明選用bn納米絕緣體并在納米絕緣體上設(shè)置納米尺寸的金屬來制備晶體管，從而制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述方法包括制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，在所述制備過程中在所述鰭片上形成絕緣層和犧牲層，然后在所述犧牲層的頂部生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。其中，所述納米量子點(diǎn)形成于納米管的絕緣層上方，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體材料尺寸的限制，可以進(jìn)一步減小器件的尺寸同時還能保證良好的性能。

實(shí)施例一

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，下面結(jié)合附圖對所述方法作進(jìn)一步的說明。

其中，圖2a-2f為本發(fā)明中所述半導(dǎo)體器件的制備過程示意圖；圖4為本發(fā)明中移動電話手機(jī)的示例的外部視圖。

圖1為本發(fā)明中所述半導(dǎo)體器件的制備工藝流程圖，具體包括以下步驟：

步驟s1：提供基底，在所述基底上形成有若干相互間隔的鰭片，在所述鰭片的表面依次形成有絕緣層和犧牲層；

步驟s2：在所述基底上形成覆蓋層并回蝕刻，以露出所述鰭片頂部的所述犧牲層；

步驟s3：在露出的所述犧牲層的頂部上生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。

下面以附圖1中的工藝流程圖為基礎(chǔ)，對所述方法展開進(jìn)行詳細(xì)說明。

執(zhí)行步驟一，提供基底，在所述基底上形成有若干相互間隔的鰭片202，在所述鰭片的表面依次形成有絕緣層204和犧牲層203。

具體地，如圖2a所示，在該步驟中，在本發(fā)明中為了制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，所述鰭片以及所述絕緣層以及后續(xù)步驟中形成的所述納米量子點(diǎn)均選用半導(dǎo)體材料之外的材料。

所述基底選用半導(dǎo)體材料以外的任一種材料作為支撐，例如在本發(fā)明中所述基底可以選用各種隔離材料等，例如可以選用氧化物。

可選地，在所述基底上形成鰭片材料層，例如可以選用摻雜的硅或者藍(lán)寶石(sapphire)等材料，在本發(fā)明中選用藍(lán)寶石材料形成所述鰭片。

在形成所述藍(lán)寶石材料之后，圖案化所述藍(lán)寶石材料層，以形成多個鰭片，鰭片的寬度全部相同，或者鰭片分為具有不同寬度的多個鰭片組。具體的形成方法包括：在藍(lán)寶石材料上形成硬掩膜層(圖中未示出)，形成所述硬掩膜層可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟習(xí)的各種適宜的工藝，例如化學(xué)氣相沉積工藝，所述硬掩膜層可以為自下而上層疊的氧化物層和氮化硅層；圖案化所述硬掩膜層，形成用于蝕刻藍(lán)寶石材料以在其上形成鰭片的多個彼此隔離的掩膜，在一個實(shí)施例中，采用自對準(zhǔn)雙圖案(sadp)工藝實(shí)施所述圖案化過程；蝕刻藍(lán)寶石材料以在其上形成鰭片。

可選地，在本發(fā)明中所述鰭片的蝕刻可以選用干法蝕刻。

其中，所述鰭片包括若干行，每一行還可以包括若干列，以形成 鰭片陣列，如圖2f所示，具體地行數(shù)和列數(shù)并不局限于某一數(shù)值范圍，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。

沉積隔離氧化物層201，以覆蓋所述鰭片結(jié)構(gòu)。

可選地，在形成所述鰭片之后還可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述鰭片的高度至目標(biāo)高度，具體方法包括：沉積隔離氧化物層201，以完全填充鰭片結(jié)構(gòu)之間的間隙。在一個實(shí)施例中，采用具有可流動性的化學(xué)氣相沉積工藝實(shí)施所述沉積。隔離氧化物層201的材料可以選擇氧化物，例如harp。

然后回蝕刻所述隔離氧化物層201，至所述鰭片結(jié)構(gòu)的目標(biāo)高度。具體地，回蝕刻所述隔離氧化物層201，以露出部分所述鰭片結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成具有特定高度的鰭片結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中，采用siconi蝕刻實(shí)施該去除，所述siconi蝕刻的蝕刻氣體主要有nh3和nf3。

然后在所述目標(biāo)高度的鰭片上形成絕緣層204，其中所述絕緣層204可以通過外延的方法形成。

可選地，所述絕緣層204包括bn納米管層。

其中，所述bn納米管具有與c納米管相似的石墨化結(jié)構(gòu)，并具有與c納米管同樣優(yōu)異的力學(xué)性能與熱傳導(dǎo)性能，同時其耐高溫與抗氧化能力更強(qiáng)。另外與c納米管不同的是，bn納米管的電子能帶結(jié)構(gòu)與直徑和手性無關(guān)，其電學(xué)性質(zhì)是均一可控的。

純bn納米管的帶隙寬度約為5.5ev，為寬帶隙半導(dǎo)體材料。bn納米管的帶隙可以通過施加橫向電場(starkeffect)、結(jié)構(gòu)形變、摻雜等手段來被進(jìn)一步調(diào)節(jié)，使得bn納米管在納米電子器件等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。

正由于bn納米管由于具有尺寸小、可控性、直徑的一致性及其絕緣特性使得bn納米管成為制備納米量子點(diǎn)的絕佳材料。本發(fā)明選用bn納米絕緣體并在納米絕緣體上設(shè)置納米尺寸的金屬來制備晶體管，從而制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管。

然后在所述絕緣層204的上方進(jìn)一步形成犧牲層203，所述犧牲層203可以選用氧化物，例如可以選用al2o3，所述犧牲層可以通過原子層沉積(ald)的方法形成。

進(jìn)一步，其中所述絕緣層和所述犧牲層的厚度并不局限于某一數(shù) 值范圍，但是所述犧牲層的厚度不宜過大，以防止在后續(xù)的過程中所述納米量子點(diǎn)無法穿透所述犧牲層。

執(zhí)行步驟二，在所述基底上形成覆蓋層205并回蝕刻，以露出所述鰭片頂部的所述犧牲層。

具體地，如圖2b所示，在該步驟中通過旋涂的方法將使旋涂材料填充所述鰭片之間的間隙，其中，所述旋涂材料可以包括本領(lǐng)域中常用的各種旋涂材料，優(yōu)選容易去除的材料，例如可以選用底部抗反射層，比如深紫外線吸收氧化物(duo)等，但并不局限于所述示例。

在該步驟中旋涂所述旋涂材料并完全覆蓋所述鰭片頂部的所述犧牲層，接著進(jìn)行回蝕刻步驟，以去除部分所述覆蓋層205，以露出所述鰭片的頂部，例如露出鰭片頂部的所述犧牲材料層，如圖2b所示。

其中，回蝕刻步驟可以選用干法蝕刻或者濕法蝕刻，并不局限于某一種，例如可以選用與所述犧牲層具有較大蝕刻選擇比的方法。

執(zhí)行步驟三，在露出的所述犧牲層的頂部上生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)206，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。

具體地，如圖2c所示，在該步驟中通過衍射掩模投影激光消融法(diffractionmaskprojectionlaserablation)生長所述納米量子點(diǎn)。

其中，所述納米量子點(diǎn)包括導(dǎo)電材料，例如所述納米量子點(diǎn)可以為金納米量子點(diǎn)、鎳納米量子點(diǎn)或者鋁納米量子點(diǎn)，并不局限于某一數(shù)值范圍，所述納米量子點(diǎn)形成于每一個所述鰭片上方，以形成納米量子點(diǎn)陣列。在本發(fā)明中形成金納米量子點(diǎn)。

其中，以金納米量子點(diǎn)為例說明所述納米量子點(diǎn)的形成方法，所述方法包括：首先將金進(jìn)行蒸發(fā)，然后進(jìn)行發(fā)射步驟(lift-off)，將包含金蒸汽的氣體束發(fā)設(shè)置所述鰭片頂部的所述犧牲層上，以形成量子點(diǎn)，然后進(jìn)行退火步驟，以使所述量子點(diǎn)嵌入所述犧牲層中并且與所述絕緣層相接觸，例如可以部分的嵌入所述絕緣層中，以使所述金納米量子點(diǎn)更加穩(wěn)固。

其中，所述金納米量子點(diǎn)的尺寸遠(yuǎn)小于常規(guī)半導(dǎo)體器件制備過程中的各種導(dǎo)電元件，通過所述設(shè)置可以極大的減小所述晶體管的尺寸。

執(zhí)行步驟四，對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪，以減小所述納米量子點(diǎn)的尺寸和/或改變所述納米量子點(diǎn)的形狀。

具體地，如圖2d所示，在該步驟中由于所述納米量子點(diǎn)相比常規(guī)半導(dǎo)體元件具有更大的表面積，因此在對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行表面處理時等離子體對其電子性能和化學(xué)性能的影響更大，因此在本發(fā)明中為了避免對其電子性能和化學(xué)性能造成影響，改變常規(guī)技術(shù)中的等離子體處理方法，選用中性束(neutralbeam)對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪。

可選地，選用遠(yuǎn)程等離子體修剪(remoteplasmatrim)的方法對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪。

進(jìn)一步，選用包括cl2和/或bcl3的中性束對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪，以減小所述納米量子點(diǎn)的尺寸和/或改變所述納米量子點(diǎn)的形狀。

執(zhí)行步驟五，去除所述覆蓋層。

具體地，如圖2e所示，在該步驟中選用干法蝕刻或者濕法蝕刻去除所述旋涂材料，以露出所述犧牲層。

可選地，在本發(fā)明中可以選用h2so4和h3po4去除所述覆蓋層205。

執(zhí)行步驟六，去除所述犧牲層，以露出所述絕緣層。

具體地，如圖2f所示，在該步驟中選用干法蝕刻或者濕法蝕刻去除所述犧牲層，以露出所述絕緣層。

可選地，在本發(fā)明中可以選用h2so4和h3po4去除所述犧牲層。

至此，完成了本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制備過程的介紹。在上述步驟之后，還可以包括其他相關(guān)步驟，此處不再贅述。并且，除 了上述步驟之外，本實(shí)施例的制備方法還可以在上述各個步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟，這些步驟均可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的各種工藝來實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述方法包括制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，在所述制備過程中在所述鰭片上形成絕緣層和犧牲層，然后在所述犧牲層的頂部生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。其中，所述納米量子點(diǎn)形成于納米管的絕緣層上方，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體材料尺寸的限制，可以進(jìn)一步減小器件的尺寸同時還能保證良好的性能。

實(shí)施例二

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，下面結(jié)合附圖對所述方法作進(jìn)一步的說明。

其中，圖3a-3f為本發(fā)明中所述半導(dǎo)體器件的制備過程示意圖。

執(zhí)行步驟一，提供基底，在所述基底上形成有若干相互間隔的鰭片302，在所述鰭片的表面依次形成有絕緣層304和犧牲層303。

具體地，如圖3a所示，在該步驟中，在本發(fā)明中為了制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，所述鰭片以及所述絕緣層以及后續(xù)步驟中形成的所述納米量子點(diǎn)均選用半導(dǎo)體材料之外的材料。

所述基底選用半導(dǎo)體材料以外的任一種材料作為支撐，例如在本發(fā)明中所述基底可以選用各種隔離材料等，例如可以選用氧化物。

可選地，在所述基底上形成鰭片材料層，例如可以選用摻雜的硅或者藍(lán)寶石(sapphire)等材料，在本發(fā)明中選用藍(lán)寶石材料形成所述鰭片。

在形成所述藍(lán)寶石材料之后，圖案化所述藍(lán)寶石材料層，以形成多個鰭片，鰭片的寬度全部相同，或者鰭片分為具有不同寬度的多個鰭片組。具體的形成方法包括：在藍(lán)寶石材料上形成硬掩膜層(圖中未示出)，形成所述硬掩膜層可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟習(xí)的各種 適宜的工藝，例如化學(xué)氣相沉積工藝，所述硬掩膜層可以為自下而上層疊的氧化物層和氮化硅層；圖案化所述硬掩膜層，形成用于蝕刻藍(lán)寶石材料以在其上形成鰭片的多個彼此隔離的掩膜，在一個實(shí)施例中，采用自對準(zhǔn)雙圖案(sadp)工藝實(shí)施所述圖案化過程；蝕刻藍(lán)寶石材料以在其上形成鰭片。

可選地，在本發(fā)明中所述鰭片的蝕刻可以選用干法蝕刻。

其中，所述鰭片包括若干行，每一行還可以包括若干列，以形成鰭片陣列，如圖3f所示，具體地行數(shù)和列數(shù)并不局限于某一數(shù)值范圍，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。

沉積隔離氧化物層301，以覆蓋所述鰭片結(jié)構(gòu)。

可選地，在形成所述鰭片之后還可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述鰭片的高度至目標(biāo)高度，具體方法包括：沉積隔離氧化物層301，以完全填充鰭片結(jié)構(gòu)之間的間隙。在一個實(shí)施例中，采用具有可流動性的化學(xué)氣相沉積工藝實(shí)施所述沉積。隔離氧化物層301的材料可以選擇氧化物，例如harp。

然后回蝕刻所述隔離氧化物層301，至所述鰭片結(jié)構(gòu)的目標(biāo)高度。具體地，回蝕刻所述隔離氧化物層301，以露出部分所述鰭片結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成具有特定高度的鰭片結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中，采用siconi蝕刻實(shí)施該去除，所述siconi蝕刻的蝕刻氣體主要有nh3和nf3。

然后在所述目標(biāo)高度的鰭片上形成絕緣層304，其中所述絕緣層304可以通過外延的方法形成。

可選地，所述絕緣層304包括bn納米管層。

其中，所述bn納米管具有與c納米管相似的石墨化結(jié)構(gòu)，并具有與c納米管同樣優(yōu)異的力學(xué)性能與熱傳導(dǎo)性能，同時其耐高溫與抗氧化能力更強(qiáng)。另外與c納米管不同的是，bn納米管的電子能帶結(jié)構(gòu)與直徑和手性無關(guān)，其電學(xué)性質(zhì)是均一可控的。

純bn納米管的帶隙寬度約為5.5ev，為寬帶隙半導(dǎo)體材料。bn納米管的帶隙可以通過施加橫向電場(starkeffect)、結(jié)構(gòu)形變、摻雜等手段來被進(jìn)一步調(diào)節(jié)，使得bn納米管在納米電子器件等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。

正由于bn納米管由于具有尺寸小、可控性、直徑的一致性及其 絕緣特性使得bn納米管成為制備納米量子點(diǎn)的絕佳材料。本發(fā)明選用bn納米絕緣體并在納米絕緣體上設(shè)置納米尺寸的金屬來制備晶體管，從而制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管。

然后在所述絕緣層304的上方進(jìn)一步形成犧牲層303，所述犧牲層203可以選用氧化物，例如可以選用al2o3，所述犧牲層可以通過原子層沉積(ald)的方法形成。

進(jìn)一步，其中所述絕緣層和所述犧牲層的厚度并不局限于某一數(shù)值范圍，但是所述犧牲層的厚度不宜過大，以防止在后續(xù)的過程中所述納米量子點(diǎn)無法穿透所述犧牲層。

執(zhí)行步驟二，在所述基底上形成覆蓋層305并回蝕刻，以露出所述鰭片頂部的所述犧牲層。

具體地，如圖3b所示，在該步驟中通過旋涂的方法將使旋涂材料填充所述鰭片之間的間隙，其中，所述旋涂材料可以包括本領(lǐng)域中常用的各種旋涂材料，優(yōu)選容易去除的材料，例如可以選用底部抗反射層，比如深紫外線吸收氧化物(duo)等，但并不局限于所述示例。

在該步驟中旋涂所述旋涂材料并完全覆蓋所述鰭片頂部的所述犧牲層，接著進(jìn)行回蝕刻步驟，以去除部分所述覆蓋層305，以露出所述鰭片的頂部，例如露出鰭片頂部的所述犧牲材料層，如圖3b所示。

其中，回蝕刻步驟可以選用干法蝕刻或者濕法蝕刻，并不局限于某一種，例如可以選用與所述犧牲層具有較大蝕刻選擇比的方法。

執(zhí)行步驟三，在露出的所述犧牲層的頂部上生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)306，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。

具體地，如圖3c所示，在該步驟中通過衍射掩模投影激光消融法(diffractionmaskprojectionlaserablation)生長所述納米量子點(diǎn)。

其中，所述納米量子點(diǎn)包括導(dǎo)電材料，例如所述納米量子點(diǎn)可以為金納米量子點(diǎn)、鎳納米量子點(diǎn)或者鋁納米量子點(diǎn)，并不局限于某一數(shù)值范圍，所述納米量子點(diǎn)形成于每一個所述鰭片上方，以形成納米 量子點(diǎn)陣列。在本發(fā)明中形成金納米量子點(diǎn)。

其中，以金納米量子點(diǎn)為例說明所述納米量子點(diǎn)的形成方法，所述方法包括：首先將金進(jìn)行蒸發(fā)，然后進(jìn)行發(fā)射步驟(lift-off)，將包含金蒸汽的氣體束發(fā)設(shè)置所述鰭片頂部的所述犧牲層上，以形成量子點(diǎn)，然后進(jìn)行退火步驟，以使所述量子點(diǎn)嵌入所述犧牲層中并且與所述絕緣層相接觸，例如可以部分的嵌入所述絕緣層中，以使所述金納米量子點(diǎn)更加穩(wěn)固。

其中，所述金納米量子點(diǎn)的尺寸遠(yuǎn)小于常規(guī)半導(dǎo)體器件制備過程中的各種導(dǎo)電元件，通過所述設(shè)置可以極大的減小所述晶體管的尺寸。

執(zhí)行步驟四，去除所述覆蓋層305。

具體地，如圖3d所示，在該步驟中選用干法蝕刻或者濕法蝕刻去除所述旋涂材料，以露出所述犧牲層。

可選地，在本發(fā)明中可以選用h2so4和h3po4去除所述覆蓋層305。

執(zhí)行步驟五，對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪，以減小所述納米量子點(diǎn)的尺寸和/或改變所述納米量子點(diǎn)的形狀。

具體地，如圖3e所示，在該步驟中由于所述納米量子點(diǎn)相比常規(guī)半導(dǎo)體元件具有更大的表面積，因此在對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行表面處理時等離子體對其電子性能和化學(xué)性能的影響更大，因此在本發(fā)明中為了避免對其電子性能和化學(xué)性能造成影響，改變常規(guī)技術(shù)中的等離子體處理方法，選用中性束(neutralbeam)對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪。

可選地，選用遠(yuǎn)程等離子體修剪(remoteplasmatrim)的方法對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪。

進(jìn)一步，選用包括cl2和/或bcl3的中性束對所述納米量子點(diǎn)進(jìn)行修剪，以減小所述納米量子點(diǎn)的尺寸和/或改變所述納米量子點(diǎn)的形狀。

執(zhí)行步驟六，去除所述犧牲層，以露出所述絕緣層。

具體地，如圖3f所示，在該步驟中選用干法蝕刻或者濕法蝕刻去除所述犧牲層，以露出所述絕緣層。

可選地，在本發(fā)明中可以選用h2so4和h3po4去除所述犧牲層。

至此，完成了本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制備過程的介紹。在上述步驟之后，還可以包括其他相關(guān)步驟，此處不再贅述。并且，除了上述步驟之外，本實(shí)施例的制備方法還可以在上述各個步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟，這些步驟均可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的各種工藝來實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述方法包括制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，在所述制備過程中在所述鰭片上形成絕緣層和犧牲層，然后在所述犧牲層的頂部生長包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。其中，所述納米量子點(diǎn)形成于納米管的絕緣層上方，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體材料尺寸的限制，可以進(jìn)一步減小器件的尺寸同時還能保證良好的性能。

實(shí)施例三

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：

基底；

若干相互隔離的鰭片302，位于所述基底中；

絕緣層302，位于所述鰭片表面上；

納米量子點(diǎn)306，內(nèi)嵌于所述絕緣層的頂部。

其中，所述鰭片包括藍(lán)寶石材料；所述絕緣層包括bn納米管層。

在本發(fā)明中所述不包含半導(dǎo)體材料的晶體管中所述鰭片以及所述絕緣層以及后續(xù)步驟中形成的所述納米量子點(diǎn)均選用半導(dǎo)體材料之外的材料。

所述基底選用半導(dǎo)體材料以外的任一種材料作為支撐，例如在本發(fā)明中所述基底可以選用各種隔離材料等，例如可以選用氧化物。

可選地，在所述基底上形成鰭片材料層，例如可以選用摻雜的硅或者藍(lán)寶石(sapphire)等材料，在本發(fā)明中選用藍(lán)寶石材料形成所述鰭片。

可選地，還可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述鰭片的高度至目標(biāo)高度，具體方法包括：沉積隔離氧化物層301，以完全填充鰭片結(jié)構(gòu)之間的間隙。在一個實(shí)施例中，采用具有可流動性的化學(xué)氣相沉積工藝實(shí)施所述沉積。隔離氧化物層301的材料可以選擇氧化物，例如harp。

然后回蝕刻所述隔離氧化物層301，至所述鰭片結(jié)構(gòu)的目標(biāo)高度。具體地，回蝕刻所述隔離氧化物層301，以露出部分所述鰭片結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成具有特定高度的鰭片結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中，采用siconi蝕刻實(shí)施該去除，所述siconi蝕刻的蝕刻氣體主要有nh3和nf3。

然后在所述目標(biāo)高度的鰭片上形成絕緣層304，其中所述絕緣層304可以通過外延的方法形成。

可選地，所述絕緣層304包括bn納米管層。

其中，所述bn納米管具有與c納米管相似的石墨化結(jié)構(gòu)，并具有與c納米管同樣優(yōu)異的力學(xué)性能與熱傳導(dǎo)性能，同時其耐高溫與抗氧化能力更強(qiáng)。另外與c納米管不同的是，bn納米管的電子能帶結(jié)構(gòu)與直徑和手性無關(guān)，其電學(xué)性質(zhì)是均一可控的。

純bn納米管的帶隙寬度約為5.5ev，為寬帶隙半導(dǎo)體材料。bn納米管的帶隙可以通過施加橫向電場(starkeffect)、結(jié)構(gòu)形變、摻雜等手段來被進(jìn)一步調(diào)節(jié)，使得bn納米管在納米電子器件等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。

正由于bn納米管由于具有尺寸小、可控性、直徑的一致性及其絕緣特性使得bn納米管成為制備納米量子點(diǎn)的絕佳材料。本發(fā)明選用bn納米絕緣體并在納米絕緣體上設(shè)置納米尺寸的金屬來制備晶體管，從而制備不包含半導(dǎo)體材料的晶體管。

在露出的所述絕緣層的頂部上生長有包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)306，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。

具體地，如圖3c所示，在該步驟中通過衍射掩模投影激光消融法(diffractionmaskprojectionlaserablation)生長所述納米量子點(diǎn)。

其中，所述納米量子點(diǎn)包括導(dǎo)電材料，例如所述納米量子點(diǎn)可以為金納米量子點(diǎn)、鎳納米量子點(diǎn)或者鋁納米量子點(diǎn)，并不局限于某一數(shù)值范圍，所述納米量子點(diǎn)形成于每一個所述鰭片上方，以形成納米量子點(diǎn)陣列。在本發(fā)明中形成金納米量子點(diǎn)。

其中，以金納米量子點(diǎn)為例說明所述納米量子點(diǎn)的形成方法，所述方法包括：首先將金進(jìn)行蒸發(fā)，然后進(jìn)行發(fā)射步驟(lift-off)，將包含金蒸汽的氣體束發(fā)設(shè)置所述鰭片頂部的所述犧牲層上，以形成量子點(diǎn)，然后進(jìn)行退火步驟，以使所述量子點(diǎn)嵌入所述犧牲層中并且與所述絕緣層相接觸，例如可以部分的嵌入所述絕緣層中，以使所述金納米量子點(diǎn)更加穩(wěn)固。

其中，所述金納米量子點(diǎn)的尺寸遠(yuǎn)小于常規(guī)半導(dǎo)體器件制備過程中的各種導(dǎo)電元件，通過所述設(shè)置可以極大的減小所述晶體管的尺寸。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，在所述鰭片上形成有絕緣層，然后在所述絕緣層的頂部生長有包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。其中，所述納米量子點(diǎn)形成于納米管的絕緣層上方，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體材料尺寸的限制，可以進(jìn)一步減小器件的尺寸同時還能保證良好的性能。

實(shí)施例四

本發(fā)明還提供了一種電子裝置，包括實(shí)施例三所述的半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件根據(jù)實(shí)施例一或二所述方法制備得到。

本實(shí)施例的電子裝置，可以是手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機(jī)、電視機(jī)、vcd、dvd、導(dǎo)航儀、數(shù)碼相框、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、mp3、mp4、psp等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備，也可為任何包括電路的中間產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置，由于使用了上述的電路，因而具有更好的性能。

其中，圖4示出移動電話手機(jī)的示例。移動電話手機(jī)400被設(shè)置有包括在外殼401中的顯示部分402、操作按鈕403、外部連接端 口404、揚(yáng)聲器405、話筒406等。

其中所述移動電話手機(jī)包括實(shí)施例一所述的半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括一種不包含半導(dǎo)體材料的晶體管，在所述鰭片上形成有絕緣層，然后在所述絕緣層的頂部生長有包括導(dǎo)電材料的納米量子點(diǎn)，其中所述納米量子點(diǎn)內(nèi)嵌入所述犧牲層下方的所述絕緣層中，以得到基于納米量子點(diǎn)的溝道。其中，所述納米量子點(diǎn)形成于納米管的絕緣層上方，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體材料尺寸的限制，可以進(jìn)一步減小器件的尺寸同時還能保證良好的性能。

本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。