CN102290445B - 晶体管组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种晶体管组件及其制造方法，该组件包括：一半导体基板、一汲极、一源极、一闸极金属晶种层，系形成于该半导体基板之上，其具有一三羟基氯化亚锡层及复数金属晶体及一肖特基接触金属闸极，系形成于该闸极金属晶种层之上。该方法包括：步骤A：提供一半导体基板；步骤B：形成一汲极及一源极于该半导体基板之上；步骤C：定义出一闸极金属晶种层在该半导体基板上之区域；步骤D：进行敏化与活化程序，形成该闸极金属晶种层，于该半导体基板之上；及步骤E：进行无电镀程序，形成一肖特基接触金属闸极于该闸极金属晶种层之上。
Description
技术领域
本发明系关于一种晶体管组件及其制造方法，特别是关于一种采取敏化、活化及无电镀法来处理闸极制程技术之晶体管组件及其制造方法。
背景技术
近几年来，三五族化合物半导体材料中之氮化镓(GaN)在场效晶体管组件方面的应用可说是蓬勃发展，其主要原因在于氮化镓与砷化镓(GaAs)相较之下，具有下列的优点：较宽的能隙(bandgap)、较高的崩溃电压(breakdown voltage)、较强的键结力以及较佳的热稳定性，因此氮化镓非常适合应用于电源供应器、放大器以及高温组件等产品。
然而，就目前热蒸镀闸极制程之晶体管组件而言，该晶体管组件之闸极金属沉积一般均采用物理镀膜技术，此种于高真空腔体内经由高温与高能量的沉积方式，容易在半导体表面上造成热破坏而形成表面缺陷，并产生费米能阶钉住效应(Fermi-level pinning effect)，使得该晶体管组件之费米能阶几乎被锁定在某一定值，使得肖特基能障高度不易受金属种类所控制，而导致肖特基接面质量、金属一半导体接面特性以及组件整流等特性的大幅衰退。
举例来说，该受到热破坏的肖特基接面将造成晶体管组件之整流特性、闸极控制能力、感测能力的劣化以及基板产生漏电流等问题，进而造成崩溃电压、输出电流、转导值以及电压增益等组件特性的劣化。
除此之外，自从1973年能源危机爆发之后，诸如石油、电力或其它自然资源的节约使用，即受到广泛的讨论。而传统的热蒸镀法需要耗费许多的金钱与能源，如昂贵的设备、帮浦油的使用以及相关设备所消耗的电力等，皆会造成环境的污染及能源之耗损。
因此，如何开发出一克服肖特基接触层界面特性不佳等习知缺失，且能减少制程时能源的耗损之晶体管组件及其制造方法，即成了相关厂商与研发人员努力的目标。
发明内容
本发明人有鉴于习知之晶体管组件的肖特基接触层界面特性不佳且制程时较耗损能源的缺点，乃积极着手进行开发，以期可以改进上述既有之缺点，经过不断地试验及努力，终于开发出本发明。
本发明之目的，系提供一种采用敏化(sensitization)、活化(activation)及无电镀(electroless plating)表面前处理等方法，以进行闸极制程技术之晶体管组件及其制造方法，一方面可缩短无电镀反应前的诱导期(induction period)，防止镀浴自然分解，使其无电镀沉积之金属颗粒缩小，另一方面更能够得到良好的肖特基接面、减少晶体管组件之表面态位密度、降低费米能阶钉住效应以及使肖特基能障高度易受金属种类所控制。
为了达到上述的目的，本发明之晶体管组件，系包括：
一半导体基板；
一汲极，系形成于该半导体基板之上；
一源极，系形成于该半导体基板之上，且不重迭于该汲极；
一闸极金属晶种层，系形成于该半导体基板之上，且不重迭于该汲极及该源极，其具有一三羟基氯化亚锡层及复数金属晶体；及
一肖特基接触金属闸极，系形成于该闸极金属晶种层之上。
本发明之晶体管组件之制造方法，系包括：
步骤A：提供一半导体基板；
步骤B：形成一汲极及一源极于该半导体基板之上；
步骤C：利用光蚀刻雕像、显影技术，形成一图案化光阻层，以定义出一闸极金属晶种层在该半导体基板上之闸极区域，该图案化光阻层系于该闸极区域裸露且附着于该半导体基板之表面；
步骤D：进行敏化与活化程序，形成该闸极金属晶种层，于该半导体基板之上；及
步骤E：进行无电镀程序，形成一肖特基接触金属闸极于该闸极金属晶种层之上。
透过上述的方法，除了可缩短无电镀反应前的诱导期(induction period)，防止镀浴自然分解，使其无电镀沉积之金属颗粒缩小，更能够得到良好的肖特基接面、减少晶体管组件之表面态位密度、降低因不完全键结所造成之费米能阶钉住效应及提高晶体管组件之肖特基位障对其接触金属功函数之依赖度。
附图说明
图1系本发明之晶体管组件示意图。
图2系本发明之晶体管组件在不同温度环境下之闸极漏电流(IG)对闸-汲极电压(VGD)的关系图。而图2下插图表示闸极漏电流(IG)及起始电压(Von)对温度的关系图。
图3系本发明之晶体管组件在不同温度环境下之共源极输出电流-电压三端特性图。
图4系本发明之晶体管组件的转导值(gm)及汲极电流(IDS)对闸-源极电压的关系图。
图5系本发明之晶体管组件之临界电压(Vth)及临界电压位移(ΔVth)对温度的关系图。
图6系本发明之晶体管组件应用于氢气传感器时，于操作温度300K下，通入不同浓度之氢气时之感测结果。
图7系本发明之晶体管组件应用于氢气传感器时，于操作温度570K下，在闸-源极电压为-2V时，通入氢气浓度为百分之一之气体时，所量测之电流瞬时响应图。
图8系本发明之晶体管组件应用于氢气传感器时，于操作温度570K下，在闸-源极电压为-2V时，通入不同氢气浓度之气体时，所测量之电流瞬时响应图。
图9系本发明之方法流程图。
图10系本发明之步骤A的细部方法流程图。
图11系本发明之敏化、活化表面前处理及无电镀沉积技术之示意图。
【主要组件符号说明】
1晶体管组件 10半导体基板
101基板 102成核层
103缓冲层 104通道层
105金属接触层 11汲极
12源极 13闸极金属晶种层
131三羟基氯化亚锡层 132金属晶种
14肖特基接触金属闸极 141闸极单元粒子
301步骤A 3015步骤A5
3011步骤A1 302步骤B
3012步骤A2 303步骤C
3013步骤A3 304步骤D
3014步骤A4 305步骤E
具体实施方式
为使熟悉该项技艺人士了解本发明之目的，兹配合图式将本发明之较佳实施例详细说明如下。
请参考图1及图11所示，本发明之晶体管组件1包括：
一半导体基板10；
一汲极11，系形成于该半导体基板10之上；
一源极12，系形成于该半导体基板10之上，且不重迭于该汲极11；
一闸极金属晶种层13，系形成于该半导体基板10之上，且不重迭于该汲极11及该源极12，其具有一三羟基氯化亚锡层131及复数金属晶体132；及
一肖特基接触金属闸极14，系形成于该闸极金属晶种层13之上。
其中，该半导体基板10包括：
一基板101；
一成核层102，系形成于该基板101之上；
一缓冲层103，系形成于该成核层102之上；
一通道层104；系形成于该缓冲层103之上；
一金属接触层105，系形成于该通道层104之上；
其中，该基板101系一种半绝缘型材料，该半绝缘型材料可为蓝宝石(sapphire)、硅(Si)或碳化硅(SiC)等物质，在本实施例中，该基板101系采用蓝宝石(sapphire)为之。
该成核层102系由一未掺杂之氮化铝(AlN)材料所组成，其厚度范围为1至10000纳米(nm)。
该缓冲层103系由一未掺杂之氮化镓(GaN)材料所组成，其厚度范围为0.01至50微米(μm)。
该通道层104系由一未掺杂之氮化铝镓(AlxGa1-xN)材料所组成，该通道层104之厚度范围为1至3000埃米，其中，该氮化铝镓(AlxGa1-xN)之铝的莫耳分率x之变化范围为0.01至0.35，在本实施例中，该氮化铝镓(AlxGa1-xN)之铝的莫耳分率为0.24。
该金属接触层105系由一掺杂之氮化铝镓(AlxGa1-xN)材料所组成，该金属接触层105之厚度范围为1至30000埃米，掺杂浓度范围n＝1×1016至5×1019cm-3，其中，该氮化铝镓(AlxGa1-xN)之铝的莫耳分率x之变化范围为0.01至0.35，在本实施例中，该氮化铝镓(AlxGa1-xN)之铝的莫耳分率为0.24。
该汲极11以及该源极12系为钛-铝-钛-金(Ti/Al/Ti/Au)、钛-铝-镍-金(Ti/Al/Ni/Au)、钛-铝-钼-金(Ti/Al/Mo/Au)或钛-铝(Ti/Al)合金金属所组成。
其中，该汲极11以及该源极12为钛-铝-钛-金合金金属时，各金属厚度依序为：
钛(Ti)金属厚度介于1至1000纳米(nm)之间；
铝(Al)金属厚度介于1至10000纳米(nm)之间；
钛(Ti)金属厚度介于1至1000纳米(nm)之间；以及
金(Au)金属厚度介于1至50000纳米(nm)之间。
该汲极11以及该源极12为钛-铝-镍-金合金金属时之各金属厚度依序为：
钛(Ti)金属厚度介于1至1000纳米(nm)之间；
铝(Al)金属厚度介于1至10000纳米(nm)之间；
镍(Ni)金属厚度介于1至1000纳米(nm)之间；以及
金(Au)金属厚度介于1至50000纳米(nm)之间。
该汲极11以及该源极12为钛-铝-钼-金合金金属时之各金属厚度依序为：
钛(Ti)金属厚度介于1至1000纳米(nm)之间；
铝(Al)金属厚度介于1至10000纳米(nm)之间；
钼(Mo)金属厚度介于1至1000纳米(nm)之间；以及
金(Au)金属厚度介于1至50000纳米(nm)之间。
该汲极11以及该源极12为钛-铝合金金属时之各金属厚度依序为：
钛(Ti)金属厚度介于1至1000纳米(nm)之间；以及
铝(Al)金属厚度介于1至50000纳米(nm)之间。
在本实施例中，该汲极11以及该源极12系为钛-铝-钛-金(Ti/Al/Ti/Au)合金金属。
该闸极金属晶种层13之厚度介于1至5000埃米；其中，该三羟基氯化亚锡层131系形成于该半导体基板10表面上，其厚度为5至20埃米；该金属晶种132可为钯(Pd)、银(Ag)或金(Au)，在本实施例中，该金属晶种132系采用钯(Pd)为之。
该肖特基接触金属闸极14系由复数闸极单元粒子141所组成，其厚度介于2至50000埃米之间，其中，该闸极单元粒子141系可为金属粒子或合金金属粒子；当该闸极单元粒子141系为金属粒子时，其可为钯(Pd)、铂(Pt)或镍(Ni)金属粒子；当该闸极单元粒子141系为合金金属粒子时，其可为钯-银(Pd-Ag)合金金属粒子；在本实施例中，该闸极单元粒子141系为钯(Pd)金属粒子。
请参考图1及图2所示，当闸-汲极电压(VGD)为-40V时，本发明之晶体管组件1之闸极漏电流在温度为300K及600K时分别为0.09及2.41μA/mm；而其相对应之导通电压则为1.79及1.62V。另一方面，在高温时，本发明之晶体管组件1依然拥有较低的闸极漏电流及较高的导通电压。如此优异的特性证明了本发明之晶体管组件1不但拥有良好的肖特基特性，更可以有效地抑制随着温度上升所产生的漏电流，可提升金属-半导体肖特基界面的热稳定性，进而达到降低费米能阶钉住效应以及提高晶体管组件之肖特基位障对其接触金属功函数之依赖度。
请参考图1及图3所示，由图中可发现本发明之晶体管组件1具有良好的晶体管放大、饱和、夹止、高温及高操作偏压等特性，这证明了本发明之晶体管组件1具有良好的载子局限能力及肖特基接触特性。
请参考图1及图4所示，由图中可看出本发明之晶体管组件1无论在常温或高温下，皆具有宽广之线性操作区间，这主要是由于肖特基接面质量被改善之缘故。因此本发明之晶体管组件1能适用在高温的电路环境中，而能够降低费米能阶钉住效应以及提高晶体管组件之肖特基位障对其接触金属功函数之依赖度。
请参考图1及图5所示，由图中可知本发明之晶体管组件1之临界电压在温度为300K及600K时分别为-3.91及-4.204V。另外，当温度升高时，背景浓度会随着升高，这会使经由该肖特基接触金属闸极14及该基板101之漏电流增加，使本发明之晶体管组件1之饱和及夹止特性变差。然而，对本实施例之晶体管组件1而言，当温度由300K变化至600K时，其临界电压的变化量为294mV，其随着温度的变化率仅为-0.98mV/K，故能降低费米能阶钉住效应。
请参考图1、图6、图7、图8、图11所示，本发明之晶体管组件1可应用于氢气传感器，在未通入氢气前，本发明之晶体管组件1之该肖特基接触金属闸极14之钯金属与n型掺杂氮化铝镓(Al0.24Ga0.76N)金属接触层105会因电子流动而产生空乏区；达到热平衡后，金属-半导体之间会形成一肖特基能障。通入氢气时，由于该肖特基接触金属闸极14之该闸极单元粒子141系为钯金属，其对于氢气特有之催化性与选透性，可将氢分子分解成氢原子，该氢原子会扩散穿透至该闸极单元粒子141与该n型掺杂氮化铝镓(Al0.24Ga0.76N)金属接触层105之界面上；该界面氢原子受到该肖特基接触金属闸极14内建电场之极化，而在该界面形成一偶极矩层(dipole layer)，该偶极矩层之电场方向与该内建电场相反，因而使该内建电场减小、空乏区宽度减小及肖特基能障高度降低，进而调变本发明之晶体管组件1之二维电子云浓度及信道电流。随着环境中氢气浓度之增加，位于该肖特基接触金属闸极14之该闸极单元粒子141与该n型掺杂氮化铝镓(Al0.24Ga0.76N)金属接触层105之氢吸附量亦会跟着增加，进而使得本发明之晶体管组件1之肖特基能障随着氢气浓度增加而下降，故电流随着氢气浓度增加而上升。
由图6可观察到，本发明之晶体管组件1在温度300K、氢气浓度5ppm H2/Air之条件下即具有感测效果，显示本发明之晶体管组件1在应用于氢气传感器时，可具有良好之感测灵敏度。
请参考图1及图7所示，图中之矩形和圆形符号分别代表氢气导入以及氢气关闭时之时间点，于操作温度570K下，流入测试腔中之气体流速控制在400cm3/min，汲-源极电压维持在VDS＝5V。当氢气导入时，由于解离之氢原子形成偶极矩层，造成该肖特基接触金属闸极14之肖特基能障下降，因此电流迅速上升。当氢气关闭时，其电流也能回复到原来在空气中之电流值1.2mA。最后再次通入1％H2/air气体来测试组件在感测方面之再现性，很显然地，本发明之晶体管组件1在应用于氢气传感器时，可具备良好之再现性。
请参考图1及图8所示，图中之矩形和圆形符号分别代表氢气导入以及氢气关闭时之时间点，流入测试腔中之气体流速控制在400cm3/min，操作电压为汲-源极电压VDS＝5V、闸-源极电压VGS＝-2V。由图中可观察到，本发明之晶体管组件1在高温(570K)下仍具有良好之感测能力，显示本发明之晶体管组件1在应用于氢气传感器时，可具有良好之感测灵敏度。
请参考图1及图9所示，本发明之晶体管组件之制造方法，系包括：
步骤A(301)：提供一半导体基板10；
步骤B(302)：形成一汲极11及一源极12于该半导体基板10之上；
步骤C(303)：利用光蚀刻雕像、显影技术，形成一图案化光阻层，以定义出一闸极金属晶种层13在该半导体基板10上之闸极区域，该图案化光阻层系于该闸极区域裸露且附着于该半导体基板10之表面；
步骤D(304)：进行敏化与活化程序，形成该闸极金属晶种层13于该半导体基板10之上；及
步骤E(305)：进行无电镀程序，形成一肖特基接触金属闸极14于该闸极金属晶种层13之上。
请参考图1、图9以及图10所示，其中该步骤A(301)包括：
步骤A1(3011)：提供一基板101；
步骤A2(3012)：形成一成核层102于该基板101之上；
步骤A3(3013)：形成一缓冲层103于该成核层102之上；
步骤A4(3014)：形成一通道层104于该缓冲层103之上；以及
步骤A5(3015)：形成一金属接触层105于该通道层104之上。
其中，该步骤A2(3012)至该步骤A5(3015)系利用金属有机化学气相沉积法(MOCVD)或分子束磊晶法(MBE)。
该步骤B(302)系利用光蚀刻雕像和显影技术，形成一图案化光阻层，该图案化光阻层系于非晶体管组件1操作区域裸露且附着于该金属接触层105表面，再利用干蚀刻技术定义出该晶体管组件1之操作区域；该干蚀刻技术系利用感应耦合电浆离子蚀刻(InductivelyCoupled Plasma Reactive ion Etch，ICP)技术，蚀刻至该基板101上。
接着，利用光蚀刻雕像和显影技术，形成一图案化光阻层，该图案化光阻层系于该汲极11及该源极12区域裸露且附着于该金属接触层105表面，再利用真空蒸镀制程镀上钛-铝-钛-金(Ti/Al/Ti/Au)合金金属后，于制程温度介于200℃至1000℃之环境下进行一退火步骤，且该退火步骤之时间介于3秒至30分钟，以形成该汲极11及该源极12。
该步骤D(304)所述的敏化程序系将该半导体基板10依序浸泡于一酸性含亚锡离子之敏化溶液中1至30分钟后，再以去离子水清洗，其中，该敏化溶液包括一敏化剂，该敏化剂系为氯化亚锡(SnCl2)、三氯化钛(TiCl3)或硫酸亚锡(SnSO4)等化合物。
本实施例中所采用之敏化剂为目前最常使用的氯化亚锡(SnCl2)，其作用是在该金属接触层105表面吸附一层容易氧化的物质，以便在接下来的活化程序时，将活性分子之金属还原出来，故当该金属接触层105被置入该敏化溶液时，具还原性的亚锡离子(Sn2+)会被吸附在该金属接触层105表面。
氯化亚锡在使用中或贮藏时，为避免受空气氧化而会产生氢氧化锡之白色沉淀(Sn(OH)4)，其反应式如下：
Sn2+→Sn4++2e-
Sn4++4H2O→Sn(OH)4↓+4H+
在配制该敏化溶液时，通常要加入盐酸(HCl)来帮助溶解及防止水解作用，以避免氯化亚锡于水中生成氯化氢氧锡(Sn(OH)Cl)，而使该敏化溶液变得混浊，其反应式如下：
SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl↓+HCl
加入盐酸于该敏化溶液之目的，系为了使化学反应趋向左边进行，进而减少该氯化氢氧锡生成的机会。
该金属接触层105于该敏化溶液浸渍之目的，系用以在该金属接触层105表面生成一层微溶于水且易氧化之三羟基氯化亚锡层131：Sn2(OH)3Cl，但该三羟基氯化亚锡层131并不是于该敏化溶液中生成，而是在用去离子水清洗时产生，这是因为该敏化溶液之pH值远小于7，故立即发生Sn2+的水解，其反应式如下：
SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl↓+HCl；
SnCl2+2H2O→Sn(OH)2↓+2HCl；
Sn(OH)Cl+Sn(OH)2→Sn2(OH)3Cl。
该步骤D(304)所述的活化程序系将该半导体基板10依序浸入一酸性含钯离子之活化溶液中1至30分钟后，再以去离子水清洗。
该活化溶液包括一活化剂，该活化剂系为硝酸银(AgNO3)、氯化钯(PdCl2)或三氯化金(AuCl3)等化合物。
本实施例所采用之活化剂为氯化钯(PdCl2)，其活化反应系透过施覆一层薄且具有活性的金属晶种132，以做为该无电镀程序时氧化还原反应的触媒活性分子。
氯化钯在该活化溶液中形成之(PdCl4)2-离子，会和该金属接触层105表面的Sn2+反应，进而将钯金属析出在该金属接触层105表面，其反应式如下：
(PdCl4)2-+Sn2+→Pd↓+Sn4++4Cl-
其总反应化学式为：
Pd2++Sn2(OH)3Cl→Pd↓+Sn(OH)3Cl↓+Sn2+
本实施例中之该敏化溶液及该活化溶液的成分如下：
敏化溶液：SnCl2 2至10g/L
HCl 10至50ml/L
活化溶液：PdCl2 5至20g/L
HCl 15至100ml/L
该步骤E(305)所述的无电镀程序系将该半导体基板10依序浸入一恒温之碱性无电镀镀浴中，以析镀出该闸极单元粒子141于该闸极金属晶种层13之上，再以去离子水清洗以形成该肖特基接触金属闸极14，其中，析镀时间系介于1秒至5小时之间，析镀温度系介于摄氏5度至150度之间。
该无电镀镀浴包括一拟析镀金属前驱盐(Precursor)、一pH缓冲剂(Buffer)、一还原剂(Reducing Agent)、一错合剂(Complexing Agent)及一安定剂(Stabilizer)。
该拟析镀金属前驱盐系为氯化钯(PdCl2)、硝酸银(AgNO3)、氯化镍(NiCl2)或氯铂酸(H2PtCl6·2H2O)等化合物。
该pH缓冲剂系为硼酸(H3BO3)、氢氧化铵(NH4OH)或氢氧化钠(NaOH)等化合物。
该还原剂系为联胺(hydrazine)、次磷酸盐(hypophosphite)、硼氢化物(borohydride)或甲醛(formaldehyde)等化合物。
该错合剂系为乙二胺(ethylenediamine)、四甲基乙二胺(tetramethylethylenediamine)、氯化铵(NH4Cl)或乙二胺四乙酸(ethylenediamin tetraacetic acid，EDTA)等化合物。
该安定剂系为硫脲(thiourea)或硫二甘酸(thiodiglycolic acid)等化合物。
该无电镀镀浴之pH值介于6至13之间。
于本实施例中，该拟析镀金属前驱盐系为氯化钯(PdCl2)，该pH缓冲剂系为氢氧化铵(NH4OH)，该还原剂系为联胺(hydrazine)，该错合剂系为乙二胺四乙酸(ethylenediamintetraacetic acid，EDTA)，该安定剂系为硫脲(thiourea)，该无电镀镀浴之pH值系介于8至12之间。
该还原剂于析镀该闸极金属晶种层13表面之活性位置进行化学反应，进而将该无电镀镀浴中之氯化钯(PdCl2)前驱盐所提供之钯离子还原并沉积于该闸极金属晶种层13表面。其反应式如下：
2Pd2+ (aq)+N2H4(aq)+4OH- (aq)→2Pd(s)+N2(g)+4H2O(l)
本实施例之该无电镀镀浴组成如下：
在本发明之该无电镀镀浴组成中，钯前驱盐可先与氢氧化铵(NH4OH)形成钯铵盐错合物来安定该无电镀镀浴中的钯离子，其不仅可防止钯金属自发性沉淀，更可维持该无电镀镀浴的pH值，而该钯铵盐错合物会再与Na2EDTA形成钯之配位错合物，可有效地减少该无电镀镀浴中之自由钯离子浓度。
请参考图11所示，本实施例更可反复进行敏化及活化程序，使得该金属晶种132会均匀分布于该三羟基氯化亚锡层131表面。最后，将该半导体基板10依序浸入于该无电镀镀浴中，于该闸极金属晶种层13上镀覆该闸极单元粒子141而形成该肖特基接触金属闸极14。
反复进行敏化及活化程序，不仅可缩短无电镀金属层镀覆之时间，且随着敏化及活化程序之次数的增加，也能大幅缩小该闸极单元粒子141颗粒之大小、增加该肖特基接触金属闸极14之紧密度及改善该肖特基接触金属闸极14之黏着性，而得到良好的肖特基接面以及减少晶体管组件之表面态位密度。
透过上述的详细说明，即可充分显示本发明之目的及功效上均具有实施之进步性，极具产业之利用性价值，且为目前市面上前所未见之新发明，完全符合发明专利要件，爰依法提出申请。唯以上所述着仅为本发明之较佳实施例而已，当不能用以限定本发明所实施之范围。即凡依本发明专利范围所作之均等变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖之范围内。
Claims (9)
1.一种晶体管组件，其包括：
一半导体基板；
一汲极，系形成于该半导体基板之上；
一源极，系形成于该半导体基板之上，且不重迭于该汲极；
一闸极金属晶种层，系形成于该半导体基板之上，且不重迭于该汲极及该源极，其具有一凝胶物质层及复数金属晶体；及
一肖特基接触金属闸极，系形成于该闸极金属晶种层之上；
其中该闸极金属晶种层系藉由敏化与活化程序，形成于该半导体基板之上，且该敏化程序系将该半导体基板浸泡于一酸性含亚锡离子之敏化溶液中1至30分钟后，再以去离子水清洗，形成凝胶物质层，该敏化溶液包括一敏化剂，该敏化剂系为氯化亚锡(SnCl2)、三氯化钛(TiCl3)或硫酸亚锡(SnSO4)；该活化程序系在该敏化程序之后，该活化程序系将该半导体基板浸入一酸性含钯离子之活化溶液中1至30分钟后，再以去离子水清洗，形成复数金属晶体，且该复数金属晶体均匀分布于该凝胶物质层表面，该活化溶液包括一活化剂，该活化剂系为硝酸银(AgNO3)、氯化钯(PdCl2)或三氯化金(AuCl3)。
2.如权利要求1所述的晶体管组件，其中，该半导体基板包括：
一基板；
一成核层，系形成于该基板之上；
一缓冲层，系形成于该成核层之上；
一通道层，系形成于该缓冲层之上；以及
一金属接触层，系形成于该通道层之上。
3.如权利要求1所述的晶体管组件，其中该凝胶物质层系形成于该半导体基板表面上，其厚度为5至20埃米该复数金属晶体系形成于该凝胶物质层上，其系为钯(Pd)、银(Ag)或金(Au)晶种；该肖特基接触金属闸极系由复数闸极单元粒子组成，该闸极单元粒子系为钯(Pd)、铂(Pt)、镍(Ni)或钯-银(Pd-Ag)粒子。
4.如权利要求3所述的晶体管组件，其中该闸极金属晶种层之厚度介于1至5000埃米之间；该肖特基接触金属闸极厚度介于2至50000埃米之间。
5.如权利要求1所述的晶体管组件，其中该晶体管组件系应用于一氢气传感器。
6.一种晶体管组件之制造方法，系包括；
步骤A：提供一半导体基板；
步骤B；形成一汲极及一源极于该半导体基板之上；
步骤C：利用光蚀刻雕像、显影技术，形成一图案化光阻层，以定义出一闸极金属晶种层在该半导体基板上之闸极区域，该图案化光阻层系于该闸极区域裸露且附着于该半导体基板之表面；
步骤D；进行敏化与活化程序，形成一闸极金属晶种层，于该半导体基板之上，闸极金属晶种层包括凝胶物质层及复数金属晶体层；及
步骤E：进行无电镀程序，形成一肖特基接触金属闸极于该闸极金属晶种层之上；
其中该步骤D之敏化程序，系将该半导体基板浸泡于一酸性含亚锡离子之敏化溶液中1至30分钟后，再以去离子水清洗，形成凝胶物质层，该敏化溶液包括一敏化剂，该敏化剂系为氯化亚锡(SnCl2)、三氯化钛(TiCl3)或硫酸亚锡(SnSO4)；该步骤D之活化程序，系在该敏化程序之后，该活化程序系将该半导体基板浸入一酸性含钯离子之活化溶液中1至30分钟后，再以去离子水清洗，形成复数金属晶体，且该复数金属晶体均匀分布于该凝胶物质层表面，该活化溶液包括一活化剂，该活化剂系为硝酸银(AgNO3)、氯化钯(PdCl2)或三氯化金(AuCl3)。
7.如权利要求6所述的制造方法，其中该步骤A包括：
步骤A1：提供一基板；
步骤A2：形成一成核层于该基板之上；
步骤A3：形成一缓冲层于该成核层之上；
步骤A4：形成一通道层于该缓冲层之上；以及
步骤A5：形成一金属接触层于该通道层之上。
8.如权利要求6所述的制造方法，其中该步骤E之无电镀程序，系将该半导体基板浸入一恒温之碱性无电镀镀浴中，以析镀出该肖特基接触金属闸极，再以去离子水清洗，该无电镀镀浴之pH值介于6至13之间，该无电镀镀浴包括一拟析镀金属前驱盐(Precursor)、一pH缓冲剂(Buffer)、一还原剂(ReducingAgent)、一错合剂(Complexing Agent)与一安定剂(Stabilizer)，该拟析镀金属前驱盐系为氯化钯(PdCl2)、硝酸银(AgNO3)、氯化镍(NiCl2)或氯铂酸(H2PtCl6.2H2O)，该pH缓冲剂系为硼酸(H3BO3)、氢氧化铵(NH4OH)或氢氧化钠(NaOH)，该还原剂系为联胺(hydrazine)、次磷酸盐(hypophosphite)、硼氢化物(borohydride)或甲醛(formaldehyde)，该错合剂系为乙二胺(ethylenediamine)、四甲基乙二胺(tetramethylethylenediamine)、氯化铵(NH4Cl)或乙二胺四乙酸(ethylenediamin tetraacetic acid，EDTA)，该安定剂系为硫脲(thiourea)或硫二甘酸(thiodiglycolic acid)；该步骤E之析镀时间介于1秒至5小时之间；该步骤E之析镀温度介于摄氏5度至150度之间。
9.如权利要求6所述的制造方法，其中该步骤B系于制程温度介于200℃至1000℃之环境下进行一退火步骤，且该退火步骤之时间介于3秒至30分钟，以形成该汲极及该源极。
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