1.一種隧道場效應晶體管(TFET),包括:
‐半導體材料的源極-溝道-漏極結構,其包括:
源極區(qū),其用具有為N或P的摻雜的源極類型的摻雜劑元素進行摻雜,
漏極區(qū),其用具有與所述摻雜的源極類型相反的摻雜的漏極類型的摻雜元素進行摻雜,
溝道區(qū),其位于所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間且與所述源極區(qū)形成源極-溝道界面并與所述漏極區(qū)形成漏極-溝道界面,所述溝道區(qū)是固有的或低摻雜的;
‐參考柵極結構,其包括具有參考功函和參考靜電電位的參考柵極介電層和參考柵電極,所述參考靜電電位是所述參考柵電極處出現(xiàn)的靜電電位,所述參考柵極介電層夾在所述溝道區(qū)的所述半導體材料和所述參考柵電極之間;
‐在所述參考柵極結構旁邊的源極側柵極結構,所述源極側柵極結構包括具有功函和源極側靜電電位的源極側柵極介電層和源極側柵電極,所述源極側靜電電位是所述源極側柵電極處出現(xiàn)的靜電電位,所述源極側柵極介電層夾在所述溝道區(qū)的所述半導體材料和所述源極側柵電極之間;以及
‐其中所述源極側柵極結構和所述參考柵極結構的所述功函或所述靜電電位被選擇用于允許操作中的所述TFET器件的隧穿機制在所述源極側柵極結構和所述參考柵極結構之間的所述溝道區(qū)中的所述界面或界面區(qū)域處發(fā)生。
2.如權利要求1所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述功函和所述參考功函之間的差至少為所述半導體材料的帶隙。
3.如權利要求1或2所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,對于P型源極區(qū)而言,所述功函大于所述參考功函,且對于N型源極區(qū)而言,所述功函小于所述參考功函。
4.如權利要求1所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述靜電電位和所述參考靜電電位之間的差至少為所述半導體材料的帶隙。
5.如前述權利要求中任一項所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述源極側柵極結構和所述參考柵極結構被放置成彼此相距一段距離。
6.如權利要求4所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述距離小于10nm。
7.如前述權利要求中任一項所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述源極側柵極結構與所述源極區(qū)具有交疊。
8.如前述權利要求中任一項所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述參考柵極結構與所述漏極區(qū)具有交疊或欠疊。
9.如權利要求8所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述交疊或欠疊在0到10nm的范圍中。
10.如前述權利要求中任一項所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,進一步包括口袋柵極結構,所述口袋柵極結構包括具有口袋功函的口袋柵極介電層和口袋柵極電極,所述口袋柵極結構位于在該源極側柵極結構和該參考柵極結構之間的所述溝道區(qū)中。
11.如權利要求9所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,對于P型源極區(qū)而言,所述口袋功函小于所述參考功函,且對于N型源極區(qū)而言,所述口袋功函大于所述參考功函。
12.如前述權利要求中任一項所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述溝道區(qū)的摻雜水平在從無摻雜到至多1018/cm3的范圍內。
13.如前述權利要求中任一項所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述源極區(qū)或所述漏極區(qū)的摻雜水平分別在1019/cm3到4e1020/cm3和1018/cm3到4e1020/cm3的范圍內。
14.如權利要求1-12中任一權利要求所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述源極-溝道-漏極結構為水平結構,且所述柵電極為單柵極結構。
15.如權利要求1-12中任一權利要求所述的隧道場效應晶體管(TFET),其特征在于,所述源極-溝道-漏極結構是水平結構,且所述柵電極是位于彼此相對的該水平源極-溝道-漏極結構的兩個側壁處的雙柵結構。