半導(dǎo)體器件和操作該半導(dǎo)體器件的方法技術(shù)

半導(dǎo)體器件和操作該半導(dǎo)體器件的方法。該半導(dǎo)體器件包括：電壓產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生測試電壓；石墨烯晶體管，被配置為基于測試電壓接收柵極-源極電壓；以及檢測器，被配置為檢測柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓，并輸出施加于電壓產(chǎn)生器的反饋信號，其指示柵極-源極電壓是否是狄拉克電壓。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
半導(dǎo)體器件和操作該半導(dǎo)體器件的方法對相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2011年9月16日向韓國特許廳提交的韓國專利申請No.10-2011-0093646的權(quán)益，通過引用將其公開的全部內(nèi)容合并于此。
本公開涉及半導(dǎo)體器件和操作所述半導(dǎo)體器件的方法。
技術(shù)介紹
石墨烯是包括在單層的六角形晶格中形成的碳原子的材料。石墨烯在化學(xué)上非常穩(wěn)定，并且具有這樣的半導(dǎo)體特性：導(dǎo)帶和價(jià)帶僅在一個(gè)點(diǎn)（狄拉克點(diǎn)）處重疊。另外，石墨烯具有非常高的電荷遷移率。因此，需要包括石墨烯晶體管的半導(dǎo)體器件和高效率地操作所述包括石墨烯晶體管的半導(dǎo)體器件的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
提供包括石墨烯晶體管的半導(dǎo)體器件和高效率地操作所述包括石墨烯晶體管的半導(dǎo)體器件的方法。其他方面部分將在下面的描述中闡明，而且部分從下面的描述中將變得明了，或者可以通過給出的實(shí)施例的實(shí)踐習(xí)得。根據(jù)示例實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括：電壓產(chǎn)生器，產(chǎn)生測試電壓；石墨烯晶體管，基于測試電壓接收柵極-源極電壓；以及檢測器，檢測柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓，并輸出施加于電壓產(chǎn)生器的反饋信號，其指示柵極-源極電壓是否是狄拉克電壓。檢測器可以檢測石墨烯晶體管是否截止，而且如果檢測到石墨烯晶體管截止，則檢測器可以將柵極-源極電壓檢測為狄拉克電壓。檢測器可以基于石墨烯晶體管的漏極-源極電壓和漏極-源極電流中的至少一個(gè)來檢測石墨烯晶體管是否截止。如果反饋信號指示柵極-源極電壓不是狄拉克電壓，則電壓產(chǎn)生器可以更改測試電壓。電壓產(chǎn)生器可以包括：電壓調(diào)節(jié)單元，基于存儲在存儲單元中的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生測試電壓；以及存儲調(diào)節(jié)單元，基于反饋信號來調(diào)節(jié)存儲在存儲單元中的數(shù)據(jù)。電壓調(diào)節(jié)單元可以包括第一可變電阻器和第二可變電阻器，并且被配置為基于第一可變電阻器的第一電阻與第二可變電阻器的第二電阻的比率產(chǎn)生測試電壓，而且電壓調(diào)節(jié)單元可以基于數(shù)據(jù)來確定第一電阻與第二電阻的比率。在檢測時(shí)段期間，存儲調(diào)節(jié)單元可以更改數(shù)據(jù)以使得測試電壓周期性地提高。檢測時(shí)段可以基于使能信號而開始，并且可以當(dāng)反饋信號指示柵極-源極電壓是狄拉克電壓時(shí)結(jié)束。使能信號可以基于半導(dǎo)體器件的制造時(shí)間、加電時(shí)間、和初始化時(shí)間中的至少一個(gè)來指示檢測時(shí)段的開始。石墨烯晶體管可以形成于包括石墨烯的第一區(qū)域中，而電壓產(chǎn)生器和檢測器可以形成于不包括石墨烯的第二區(qū)域中。該半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括信號轉(zhuǎn)換器，其形成于第二區(qū)域，而且從第二區(qū)域接收輸入信號并輸出通過轉(zhuǎn)換輸入信號獲得的輸出信號，其中將輸出信號提供給第一區(qū)域。輸入信號可以包括截止電壓和電源電壓，而且信號轉(zhuǎn)換器將截止電壓轉(zhuǎn)換為狄拉克電壓，并將電源電壓轉(zhuǎn)換為石墨烯晶體管的工作電壓。根據(jù)另一示例實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括：電壓產(chǎn)生器，產(chǎn)生第一測試電壓；石墨烯晶體管，基于第一測試電壓接收第一柵極-源極電壓；以及檢測器，檢測第一柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓，并向電壓產(chǎn)生器輸出第一反饋信號，如果石墨烯晶體管截止，則第一反饋電壓指示第一柵極-源極電壓是狄拉克電壓。如果第一反饋信號指示第一柵極-源極電壓不是狄拉克電壓，則電壓產(chǎn)生器可以產(chǎn)生第二測試電壓，并且石墨烯晶體管可以基于第二測試電壓接收第二柵極-源極電壓，而且檢測器可以檢測第二柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓，并向電壓產(chǎn)生器輸出第二反饋信號，如果石墨烯晶體管截止，則第二反饋電壓指示第二柵極-源極電壓是狄拉克電壓。根據(jù)另一示例實(shí)施例，一種操作包括石墨烯晶體管的半導(dǎo)體器件的方法包括：產(chǎn)生測試電壓；基于測試電壓向石墨烯晶體管施加?xùn)艠O-源極電壓；檢測柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓；產(chǎn)生反饋信號，其指示柵極-源極電壓是否是狄拉克電壓；以及基于反饋信號，確定是否更改測試電壓。所述檢測柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓的步驟可以包括：通過向石墨烯晶體管施加?xùn)艠O-源極電壓，檢測石墨烯晶體管是否截止；以及如果檢測到石墨烯晶體管截止，則將柵極-源極電壓檢測為狄拉克電壓。可以基于存儲在存儲單元中的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生測試電壓。所述基于反饋信號來確定是否更改測試電壓的步驟可以包括：當(dāng)反饋信號指示柵極-源極電壓不是狄拉克電壓時(shí)，更改存儲在存儲單元中的數(shù)據(jù)；以及基于已更改的數(shù)據(jù)來更改測試電壓。該方法可以進(jìn)一步包括：轉(zhuǎn)換從第二區(qū)域接收的輸入信號；以及向第一區(qū)域提供通過轉(zhuǎn)換輸入信號獲得的輸出信號，其中第一區(qū)域是形成石墨烯晶體管的地方。輸入信號可以包括截止電壓和電源電壓，而且所述轉(zhuǎn)換輸入信號的步驟可以包括：將截止電壓轉(zhuǎn)換為狄拉克電壓；以及將電源電壓轉(zhuǎn)換為石墨烯晶體管的工作電壓。根據(jù)另一示例實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括：石墨烯晶體管，具有基于測試電壓的柵極-源極電壓；電壓產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生響應(yīng)于反饋信號而變化的測試電壓；以及檢測器。檢測器被配置為：檢測柵極-源極電壓是否是參考電壓；以及向電壓產(chǎn)生器輸出反饋信號，其指示柵極-源極電壓是否是參考電壓。參考電壓可以是當(dāng)石墨烯晶體管的傳導(dǎo)率最小時(shí)的電壓電平。附圖說明通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述，這些和/或其他方面將變得清楚且更加易于理解，其中：圖1是示出依據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖；圖2是示出依據(jù)示例實(shí)施例的操作圖1的半導(dǎo)體器件的方法的流程圖；圖3是示出石墨烯晶體管的特性的曲線圖；圖4是示出依據(jù)示例實(shí)施例的包括在圖1的半導(dǎo)體器件中的電壓產(chǎn)生器的圖；圖5是示出依據(jù)另一示例實(shí)施例的包括在圖1的半導(dǎo)體器件中的電壓產(chǎn)生器的圖；圖6示出依據(jù)示例實(shí)施例的施加到圖5中所示的電壓產(chǎn)生器的信號與由電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生的測試電壓之間的關(guān)系；圖7是示出圖1的半導(dǎo)體器件的示例的電路圖；圖8是示出圖1的半導(dǎo)體器件的另一示例的電路圖；圖9是示出依據(jù)另一示例實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示意性透視圖；圖10是示出依據(jù)另一示例實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示意性透視圖；圖11是示出依據(jù)另一示例實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖；圖12示出依據(jù)示例實(shí)施例的圖11的信號轉(zhuǎn)換器；以及圖13示出依據(jù)示例實(shí)施例的圖12中所示的信號轉(zhuǎn)換器的輸入信號和輸出信號之間的關(guān)系。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考實(shí)施例，其示例在附圖中示出，其中相似的引用數(shù)字始終指代相似的元件。這里，當(dāng)前實(shí)施例可以具有不同的形式，而且不應(yīng)當(dāng)被解讀為限于這里闡明的描述。因此，僅僅是通過參照附圖在下面描述實(shí)施例，以解釋本描述的各方面。在這里使用時(shí)，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任何及所有組合。諸如“……中的至少一個(gè)”的表述當(dāng)位于一列元件之后時(shí)，修飾整列元件，而不是修飾該列中的單獨(dú)的元件。現(xiàn)在將參照其中示出本專利技術(shù)的示例實(shí)施例的附圖更加全面地描述示例實(shí)施例。然而，本專利技術(shù)可以以多種不同的形式實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)當(dāng)被解讀為限于這里闡述的實(shí)施例；相反，提供這些實(shí)施例以使得此公開將變得徹底而完整，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本專利技術(shù)的構(gòu)思。這里使用的術(shù)語是僅是為了描述具體實(shí)施例的目的，而非意在限制示范性實(shí)施例。在這里使用時(shí)，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”意在同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指出除外。還不難理解，這里使用的術(shù)語“包括”和/或“包含”指明所述特征、整數(shù)、步驟、操作、部件、組件和/或其組的存在，然而不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、部件、組件和/或其組。不難理解，雖然這里可以使用術(shù)語第一、第二本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種半導(dǎo)體器件，包括：電壓產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生測試電壓；石墨烯晶體管，被配置為基于測試電壓接收柵極?源極電壓；以及檢測器，被配置為檢測柵極?源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓，并輸出施加于電壓產(chǎn)生器的反饋信號，其指示柵極?源極電壓是否是狄拉克電壓。

【技術(shù)特征摘要】
2011.09.16 KR 10-2011-00936461.一種半導(dǎo)體器件，包括：電壓產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生測試電壓；石墨烯晶體管，被配置為基于測試電壓接收柵極-源極電壓；以及檢測器，被配置為檢測柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓，并輸出施加于電壓產(chǎn)生器的反饋信號，其指示柵極-源極電壓是否是狄拉克電壓，其中檢測器被配置為檢測石墨烯晶體管是否截止，并且如果檢測到石墨烯晶體管截止，則檢測器將柵極-源極電壓檢測為狄拉克電壓。2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中檢測器被配置為基于石墨烯晶體管的漏極-源極電壓和漏極-源極電流中的至少一個(gè)來檢測石墨烯晶體管是否截止。3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中如果反饋信號指示柵極-源極電壓不是狄拉克電壓，則電壓產(chǎn)生器被配置為更改測試電壓。4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中電壓產(chǎn)生器包括：電壓調(diào)節(jié)單元，被配置為基于存儲在存儲單元中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生測試電壓；以及存儲調(diào)節(jié)單元，被配置為基于反饋信號來調(diào)節(jié)存儲在存儲單元中的數(shù)據(jù)。5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中電壓調(diào)節(jié)單元包括第一可變電阻器和第二可變電阻器，而且被配置為基于第一可變電阻器的第一電阻與第二可變電阻器的第二電阻的比率產(chǎn)生測試電壓，并且電壓調(diào)節(jié)單元被配置為基于數(shù)據(jù)來確定第一電阻與第二電阻的比率。6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中在檢測時(shí)段期間，存儲調(diào)節(jié)單元被配置為更改數(shù)據(jù)以使得測試電壓周期性地增加。7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中檢測時(shí)段基于使能信號開始，而且當(dāng)反饋信號指示柵極-源極電壓是狄拉克電壓時(shí)結(jié)束。8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中使能信號基于半導(dǎo)體器件的制造時(shí)間、加電時(shí)間、和初始化時(shí)間中的至少一個(gè)指示檢測時(shí)段的開始。9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中石墨烯晶體管形成于包括石墨烯的第一區(qū)域內(nèi)，而電壓產(chǎn)生器和檢測器形成于不包括石墨烯的第二區(qū)域內(nèi)。10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括：信號轉(zhuǎn)換器，其形成于第二區(qū)域內(nèi)，信號轉(zhuǎn)換器被配置為從第二區(qū)域接收輸入信號并且輸出通過轉(zhuǎn)換輸入信號獲得的輸出信號，其中向第一區(qū)域提供輸出信號。11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其中輸入信號包括截止電壓和電源電壓，并且信號轉(zhuǎn)換器被配置為將截止電壓轉(zhuǎn)換為狄拉克電壓，而且將電源電壓轉(zhuǎn)換為石墨烯晶體管的工作電壓。12.一種半導(dǎo)體器件，包括：電壓產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生第一測試電壓；石墨烯晶體管，被配置為基于第一測試電壓接收第一柵極-源極電壓；以及檢測器，被配置為檢測第一柵極-源極電壓是否是石墨烯晶體管的狄拉克電壓，并向電壓產(chǎn)生器輸出第一反饋信號，如果石墨烯晶體管截止，則第一反饋信號指示第一柵極-源極電壓是狄拉克電壓，其中當(dāng)?shù)谝环答佇盘栔甘镜谝粬艠O-源極電壓不是狄拉克電壓時(shí)，電...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金鎬正，鄭佑仁，申在光，
申請(專利權(quán))人：三星電子株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：