的背栅场效应晶体管的各个组成部分进行详细说 明。
[0038] 本实施例采用SOI基板，该SOI基板的Si衬底进行p型重掺杂，作为上述的导电 基底10 ;Si衬底上方的SiO2层作为上述的绝缘层20。其中，Si衬底的厚度Ii1为500 μ m， 经由P型重掺杂后，电阻率小于0. 1Ω .cm。5102层的厚度h2Sl50nm。本实施例采用商 用的SOI基板，可以节约背栅场效应晶体管的制备步骤，提高产品的成品率。
[0039] 此外，除了 SOI基板之外，还可以采用其他类型的材料来实现导电基底10和绝缘 层20。其中，导电基底10还可以采用金属导体材料制备，例如：&14141148和？七，或者采 用η型重掺杂的Si材料，只要满足电阻率小于0.1Ω · cm的要求即可。该导电基底10的 厚度Ii1的可选范围为：300 μ m彡Ii1彡1mm。此外，绝缘层20的材料也不局限于SOI基板上 的SiO2材料，其还可以是其他绝缘材料，例如：SiN、Al 203等。该绝缘层20的厚度h2可选的 范围为：2nm < h2 < 200nm。
[0040] 本实施例中，沟道层31为P型掺杂的Si层，简称为顶层硅。该顶层硅31通 过对Si薄膜进行p型掺杂而形成。经过p型掺杂，该顶层硅31的电阻率P满足： 1Ω · cm< p彡100Ω · cm，其厚度匕为2μπι。此外，该沟道层还可以是其他的p型掺杂 半导体材料，如Ge等，厚度h3的可选范围为：1 μ m < h3 < 100 μ m。
[0041] 在沟道层31的上方，由金属材料Al制备形成相互分离的漏极32和源极33。该漏 极32和源极33与沟道层31的接触为欧姆接触或肖特基接触。源极33接地，漏极32的电 压比源极33的电压高5V。需要说明的是，本领域技术人员还可以合理调整两者的电势差 V，一般情况下，该电势差V满足：1V< 10V。
[0042] 本实施例中，源极和漏极之间的间距L1为200μπι，在本发明其他实施例中该间 距L 1的可选范围为：100nm< L1彡Icm;源级33与栅极34在垂直方向的重合面积S1为 200μπιΧ30〇 μπι，最大范围是重合，最优范围：重合面积为栅极34面积的25% -50%，在本 发明其他实施例中该重合面积S1的可选范围为IOOnmX IOOnm < S1 < IcmX lcm。
[0043] 在SOI衬底的背面，由金属材料Al制备栅极34。该栅极34与SOI衬底的p型重 掺杂的Si衬底之间形成欧姆接触。
[0044] 本领域技术人员应当清楚，除了 Al材料之外，漏极32、源极33和栅极34还可以由 其他金属材料制备，例如：A1、Au、Pt、Cu等，甚至还可以采用具有金属材料性质的非金属材 料来制作源极和漏极，例如：ITO (氧化铟锡）、AZO (掺铝氧化锌）等。
[0045] 本实施例中，摩擦发电组件40包括：静止摩擦层41，所述场效应晶体管的栅极同 时作为该静止摩擦层，可移动摩擦层42,通过弹性部件43与静止摩擦层41隔开预设距离并 电性绝缘；第二导电层44,制备于可移动摩擦层的外侧，其电性连接至源极33。该可移动摩 擦层42由聚酰亚胺（Kapton)有机高分子材料制备。
[0046] 本实施例中，弹性部件43由弹性橡胶材料制备。此外，弹性部件还可以采用弹簧 或MEMS工艺制备的简支梁构建。只要能够保证静止摩擦层和可移动摩擦层能够在分离状 态和接触状态之间切换。本领域技术人员应当很清楚该弹性部件43的制备和布置方式，此 处不再对其进行详细说明。
[0047] 本实施例中，在静止摩擦层41和可移动摩擦层42之间设置弹性部件43,使静止摩 擦层41和可移动摩擦层42隔开预设距离并且在外力作用下能够在分离状态和接触状态之 间往复切换。但是，这并不形成对本发明的限制，在其他实施例中，也可以通过其它方式实 现静止摩擦层41和可移动摩擦层42隔开预设距离，并且在外力作用下在分离状态和接触 状态之间往复切换。可移动摩擦层42和第二导电层44可以为弹性结构，静止摩擦层41通 过弹性或者非弹性部件与可移动摩擦层42之间隔开预设距离。或者，静止摩擦层41和可 移动摩擦层42之间可以不进行连接，只在可移动摩擦层42和第二导电层44上设置连接部 件，用于使静止摩擦层41和可移动摩擦层42之间隔开预设距离，并且使静止摩擦层41和 可移动摩擦层42在外力作用下能够在分离状态和接触状态之间往复切换，这样结构的晶 体管器件可以与其他器件联用。
[0048] 本实施例中，第二导电层由Al材料制备。本领域技术人员应当清楚，也可以采用 其他金属或类金属的导体材料来制备该第二导电层，例如：Au、Ag、Pt, ΙΤ0、AZO等等，本发 明并不对此进行限制。
[0049] 需要说明的是，本实施例分别采用Al层和聚酰亚胺有机高分子材料制作静止摩 擦层和可移动摩擦层。然而，该静止摩擦层和可移动摩擦层可以采用任意的两种处于摩擦 电极序不同位置的材料制备。
[0050] 静止摩擦层41与可移动摩擦层42之间的材料在摩擦电极序中的位置不同。这里 的"摩擦电极序"，是指根据材料对电荷的吸引程度将其进行的排序，两种材料在相互接触 的瞬间，在接触面上正电荷从摩擦电极序中极性较负的材料表面转移至摩擦电极序中极性 较正的材料表面。迄今为止，还没有一种统一的理论能够完整的解释电荷转移的机制，一般 认为，这种电荷转移和材料的表面功函数相关，通过电子或者离子在接触面上的转移而实 现电荷转移。需要进一步说明是，电荷的转移并不需要两种材料之间的相对摩擦，只要存在 相互接触即可。其中，上述的"接触电荷"，是指在两种摩擦电极序极性存在差异的材料在接 触摩擦并分离后其表面所带有的电荷，一般认为，该电荷只分布在材料的表面，分布最大深 度不过约为l〇nm。需要说明的是，接触电荷的符号是净电荷的符号，即在带有正接触电荷的 材料表面的局部地区可能存在负电荷的聚集区域，但整个表面净电荷的符号为正。
[0051] 本实施例中，由于静止摩擦层41同时为栅极34,因此，该静止摩擦层需要采用导 体材料制备。相对于绝缘体，导体均具有容易失去电子的摩擦电特性，在摩擦电极序的列表 中常位于末尾处。常用的导体包括金属、导电氧化物或导电高分子，其中金属包括金、银、 钼、铝、镍、铜、钛、铬或硒，以及由上述金属形成的合金；导电氧化物常用的如铟锡氧化物 AZO、ITO等。由于导电材料本身就可以作为导电元件使用，因此当静止摩擦层使用导电材 料时，可以将导电元件和静止摩擦层合二为一使用。
[0052] 本实施例中，除了采用聚酰亚胺（Kapton)有机高分子材料制备可移动摩擦层之 外，还可以采用其他导体或绝缘材料等与第一摩擦材料接触起电后带负电的材料来制备该 可移动摩擦层。该导体可以是与静止摩擦层41材料不同的导体材料即可，如果是绝缘材料 的话,此处列举一些常用的绝缘材料并按照摩擦电极序由正极性到负极性排序：苯胺甲醛 树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺11、聚酰胺6-6、羊毛及其编织物、蚕丝及其织物、纸、聚 乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素醋酸酯、聚乙二醇己二酸酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生 纤维素海绵、棉及其织物、聚氨酯弹性体、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、 木头、硬橡胶、醋酸酯、人造纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酯（涤纶）、聚异丁烯、聚 氨酯弹性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、丁二烯-丙烯腈共聚物、氯丁橡 胶、天然橡胶、聚丙烯腈、聚（偏氯乙烯-Co-丙烯腈）、聚双酚A碳酸酯、聚氯醚、聚偏二氯乙 烯、聚（2,6-二甲基聚亚苯基氧化物）、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚 对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、 派瑞林，包括派瑞林C、派瑞林N、派瑞林D、派瑞林HT和派瑞林AF4。
[0053] 另外，半导体和金属具有不同的摩擦电特性，半导体材料也可以作为制备可移动 摩擦层的原料。常用的半导体包括硅、锗；第III和第V族化合物，例如砷化镓、磷化镓等； 第II和第VI族化合物，例如硫化镉、硫化锌等；以及由III-V族化合物和II-VI族化合物 组成的固溶体，例如镓铝砷、镓砷磷等。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有 机半导体等。非导电性氧化物、半导体氧化物和复杂氧化物也具有摩擦电特性，能够在摩擦 过程形成表面电荷，因此也可以用来作为本发明的摩擦层，例如锰、铬、铁、铜的氧化物，还 包括氧化娃、氧化猛、氧化铬、氧化铁、氧化铜、氧化锌、BiO 2和Y203。
[0054] 限于篇幅的原因，并不能对所有可能的材料进行穷举，此处仅列出几种具体的材 料供人们参考，但是显然这些具体的材料并不能成为本发明保护范围的限制性因素，因为 在发明的启示下，本领域的技术人员根据