技术特征：
1.一种场效应晶体管，其特征在于，包括：衬底层；沟道层，通过在所述衬底层上沉积碳纳米管而形成；铁电栅介质层，位于所述沟道层的源漏沟道中间，通过在所述沟道层之上沉积掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜而形成；栅极，形成于所述铁电栅介质层之上；源极，形成于所述沟道层之上；漏极，形成于所述沟道层之上。2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述衬底层为：氧化硅片衬底、熔融石英衬底、单晶石英衬底或蓝宝石衬底；优选地，所述碳纳米管为阵列碳纳米管或者网络碳纳米管；优选地，所述碳管碳纳米管为单壁碳纳米管，所述碳纳米管的直径为0.5nm-5nm；优选地，所述碳纳米管为排列密度为1根每微米～500根每微米的阵列碳纳米管。3.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述铁电栅介质层的厚度为1nm-20nm；优选地，所述掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜的掺杂元素为如下之一或其任意组合：锆、钇、硅、铝、镧、钆；优选地，所述掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜中氧化铪的质量含量为1％-99％。4.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅极为如下金属中之一或其任意组合：钛、金、铝、氮化钛、氮化钽、钨；优选地，所述栅极的厚度为1nm-100nm。5.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述源极和漏极为如下金属之一或其任意组合：钯、金、钨、钇、铪、钛；优选地，所述源极和漏极的厚度为1nm-100nm。6.一种场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上沉积碳纳米管，以形成沟道层；在所述沟道层上沉积掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜；在所述掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜上沉积覆盖层薄膜；采用高温快速热退火工艺进行退火；去除所述覆盖层薄膜，暴露所述掺杂氧化铪的铁电栅介质，以形成铁电栅介质层；制备源极和漏极，使所述源极和漏极位于所述沟道层之上且所述铁电栅介质层位于所述沟道层的源漏沟道中间；制备栅极，使所述栅极位于所述铁电栅介质层之上。7.根据权利要求6所述场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜的掺杂元素为如下之一或其任意组合：锆、钇、硅、铝、镧、钆。优选地，所述掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜中氧化铪的质量含量为1％-99％。优选地，所述掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜的厚度为1nm-20nm。8.根据权利要求6所述场效应晶体管的制备方法，其特征在于，
所述覆盖层薄膜为如下之一：氮化钛、氮化钽、氧化硅、氮化硅、氧化铝；优选地，所述覆盖层薄膜的厚度为50nm-200nm。9.根据权利要求6所述场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述采用高温快速热退火工艺进行退火的步骤中，退火温度为400℃-1000℃；和/或，所述采用高温快速热退火工艺进行退火的步骤中，退火时间为1s-120s；和/或，所述采用高温快速热退火工艺进行退火的步骤中，退火气氛为氮气、氩气或者氧气；优选地，在所述碳纳米管上沉积掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜，包括：采用原子层沉积工艺在所述碳纳米管上沉积掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜；优选地，所述去除所述覆盖层薄膜，包括：采用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺去除所述覆盖层薄膜。10.根据权利要求6所述场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述制备源极和漏极，包括：采用光刻、刻蚀以及沉积工艺制备所述源极和漏极；优选地，所述制备栅极，包括：采用光刻和薄膜沉积工艺制备所述栅极；优选地，还包括：在所述衬底上沉积碳纳米管后，制备碳纳米管有源区；优选地，所述制备碳纳米管有源区，包括：采用光刻和干法刻蚀工艺制备碳纳米管有源区。
技术总结
本公开提供了一种场效应晶体管及其制备方法。本公开的一些实施例中，场效应晶体管包括：衬底层；沟道层，通过在衬底层上沉积碳纳米管而形成；铁电栅介质层，位于沟道层的源漏沟道中间，通过在沟道层之上沉积掺杂氧化铪的铁电栅介质薄膜而形成；栅极，形成于铁电栅介质层之上；源极，形成于沟道层之上；漏极，形成于沟道层之上。本公开的场效应晶体管结构简单、易于制备，存储窗口大，便于大面积制备，与现有硅基产线兼容性好，且具有读写速率块、存储窗口大、高擦写次数、功耗低的优点。功耗低的优点。功耗低的优点。
技术研发人员：翟明龙 刘洪刚 张志勇 彭练矛
受保护的技术使用者：北京元芯碳基集成电路研究院 北京华碳元芯电子科技有限责任公司
技术研发日：2022.05.09
技术公布日：2022/11/1