DE112011100484T5

DE112011100484T5 - Wärmeableitungsstruktur eines SOI-Feldeffekttransistors

Info

Publication number: DE112011100484T5
Application number: DE112011100484T
Authority: DE
Inventors: Yujie Ai; Ru Huang; Xin Huang; Shoubin Xue
Original assignee: Peking University
Current assignee: Peking University
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2031-08-18
Also published as: CN101930954A; US8598636B2; CN101930954B; DE112011100484B4; US20130001655A1; WO2012025025A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Wärmeableitungsstruktur für einen SOI-Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau, die sich auf das Gebiet der Mikroelektronik bezieht. Die Wärmeableitungsstruktur enthält zwei Aushöhlungen, die mit einem Drain-Anschluss oder sowohl mit einem Source-Anschluss als auch einem Drain-Anschluss verbunden sind und mit einem Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten bzw. einem Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten aufgefüllt sind. Ein Metalldraht für das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses ist mit einem hohen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt und ein Metalldraht für das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses ist mit einem niedrigen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt. Ein Metalldraht für das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Source-Anschlusses ist mit einem hohen Potential in Bezug auf den Source-Anschluss beaufschlagt und ein Metalldraht für das Material des P-Typs im Nahbereich des Source-Anschlusses ist mit einem niedrigeren Potential in Bezug auf den Source-Anschluss beaufschlagt. Mittels des Peltier-Effekts kann bei der vorliegenden Erfindung Wärme an einem Kontaktabschnitt zwischen dem thermoelektrischen Material und der Source bzw. dem Drain aufgenommen werden, und dabei an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem thermoelektrischen Material und einem Metall der Unterseitenelektrode abgeführt werden, so dass die in einer aktiven Zone des Bauelements erzeugte Wärme effektiv auf das Substrat übertragen und durch einen Kühlkörper abgeführt wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das Gebiet der Mikroelektronik und betrifft insbesondere eine Wärmeableitungsstruktur für einen SOI-Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mit der Größenreduktion von Bauelementen werden SOI-Feldeffekttransistoren in der Industrie mit ihren Vorteilen wie z. B. einem hervorragenden Unterschwellen-Schwingverhalten, einem kleinen Leckstrom und einer wirksamen Unterdrückung eines Kurzkanaleffekts etc. weitverbreitet eingesetzt. Des Weiteren finden zur Reduzierung des Serienwiderstandes von Source/Drain und zur weiteren Verbesserung der Bauelementleistungsfähigkeit SOI-Feldeffekttransistoren mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau zunehmend Beachtung.
Andererseits unterliegt der SOI-Feldeffekttransistor jedoch zum Teil einer Beschränkung der Leistungsfähigkeit des Bauelements, was auf einen Selbsterwärmungseffekt von diesem zurückzuführen ist. Für einen in Massivsilizium ausgeführten Feldeffekttransistor wird die im Bauelement erzeugte Wärme im Wesentlichen durch ein massives Siliziumsubstrat hindurch abgeführt. Der SOI-Feldeffekttransistor verfügt jedoch über eine dicke Siliziumoxidschicht (allgemein in der Größenordnung von einigen Hundert Nanometern). Da die Wärmeleitfähigkeit von Siliziumoxid bei Raumtemperatur nur 1,38 W/m/K beträgt, was viel kleiner als diejenige des massiven Siliziums ist, ist die Wärmeableitung von einem Kanal zum Substrat behindert. Darüber hinaus enthält der SOI-Feldeffekttransistor einen sehr dünnen Siliziumfilm, wobei die Wärmeleitfähigkeit des Siliziumfilms aufgrund einer oberflächlichen Phononenstreuung kleiner als diejenige des massiven Siliziums ist, was dazu führt, dass die Wärmeableitung noch weiter gedrückt wird. Verglichen mit dem in Massivsilizium ausgeführten Feldeffekttransistor hat der SOI-Feldeffekttransistor von daher einen beachtlichen Selbsterwärmungseffekt, was die elektrische Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit des Bauelements negativ beeinflusst. Um den Selbsterwärmungseffekt des SOI-Feldeffekttransistors zu reduzieren, wird ein Verfahren übernommen, bei dem eine Wärmeableitungsschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit (wie z. B. Graphen) zu einer vergrabenen Oxidschicht hinzugefügt wird, so dass die Wärme über laterale Seiten abgeführt wird. Des Weiteren besteht ein anderes Verfahren darin, dass eine STI-Zone mit einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit (wie etwa Diamant) aufgefüllt und die STI-Zone so verlängert wird, dass sie durch eine vergrabene Oxidschicht hindurchfährt und einen Kontakt mit einem Siliziumsubstrat herstellt. Bei jedem der oben genannten Verfahren ist der Ableitungseffekt gering, da die Wärmeableitungsstruktur nicht direkt mit dem Bauelement verbunden ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wärmeableitungsstruktur für einen SOI-Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau bereitzustellen, die das Problem des Selbsterwärmungseffekts von Bauelementen herkömmlicher Bauart lösen kann.
Eine durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Wärmeableitungsstruktur für einen SOI-Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau ist wie in 3 gezeigt. Die Wärmeableitungsstruktur umfasst zwei Aushöhlungen, die unter der Source und dem Drain angeordnet und mit einem Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten bzw. einem Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten aufgefüllt sind. Alternativ kann die Struktur Aushöhlungen umfassen, die nur am Drain-Anschluss angeordnet sind, weil sich die erzeugte Wärme hauptsächlich auf den Drain-Anschluss konzentriert. Die Wärmeableitungseffizienz kann erhöht werden, indem man Aushöhlungen sowohl an der Source als auch am Drain anordnet. Das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten und das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten sind mit dem Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors in der Art eines ohmschen Kontakts verbunden; und ein Metalldraht für das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses ist mit einem hohen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt, und ein Metalldraht für das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses ist mit einem niedrigen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt. Dabei sind das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten und das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten mit dem Source-Anschluss des Feldeffekttransistors in der Art eines ohmschen Kontakts verbunden; und ein Metalldraht für das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Source-Anschlusses ist mit einem hohen Potential in Bezug auf den Source-Anschluss beaufschlagt und ein Metalldraht für das Material des P-Typs im Nahbereich des Source-Anschlusses ist mit einem niedrigen Potential in Bezug auf den Source-Anschluss beaufschlagt. Wenn das Bauelement nicht in Betrieb ist oder keiner Wärmeableitung bedarf, entsprechen darüber hinaus beide Potentiale von Metallen, die mit den Materialien mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses verbunden sind, jeweils der Drainspannung; und beide Potentiale von Metallen, die mit den Materialien mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Source-Anschlusses verbunden sind, entsprechen jeweils der Source-Spannung. Mittels des Peltier-Effekts kann bei der vorliegenden Erfindung Wärme an den Kontaktabschnitten zwischen den thermoelektrischen Materialien und der Source bzw. dem Drain absorbiert werden und kann an den Verbindungsabschnitten zwischen den thermoelektrischen Materialien und Metallen der Unterseitenelektrode abgeführt werden, so dass die in einer aktiven Zone des Bauelements erzeugte Wärme effektiv auf das Substrat übertragen und durch einen Kühlkörper abgeführt wird.
Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen darin, dass die Wärmeableitungsstruktur direkt mit aktiven Zonen des Bauelements verbunden ist und durch den Peltier-Effekt Temperaturen des Source-Anschlusses und des Drain-Anschlusses des Bauelements vermindert sind, so dass die Temperatur des Kanals des Bauelements effektiv reduziert und das Leistungsverhalten des Bauelements verbessert wird. Wenn das Bauelement nicht in Betrieb ist, kann die Wärmeableitungsstruktur durch Einstellen von Spannungen so gesteuert werden, dass sie nicht in Betrieb geht. Die Struktur kann auf eine 3D-Schaltungsstruktur angewendet werden und kann auf alle SOI-Feldeffekttransistoren mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau angewendet werden, und zwar ohne die Beschränkungen bezüglich Material und Struktur. Außerdem ist der Herstellungsprozess der Struktur kompatibel mit CMOS-Prozessen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a)–1(m) zeigen ein Prozessablaufdiagramm zur Bildung einer Wärmeableitungsstruktur der vorliegenden Erfindung.
In 1(a)–1(m) sind dieselben Teile mit denselben Bezugszahlen bezeichnet:
101: Siliziumnitrid-Sperrschicht
102: Polysilizium-Gate
103: Source/Drain n+
104: Siliziumoxidschicht, eingegraben in einem SOI-Substrat
105: Substrat
106: Kanal (Siliziumschicht auf einem SOI)
107: Gate-Oxidschicht
108: Siliziumoxid (Feldoxidschicht)
109: Siliziumoxidfilm
110: thermoelektrisches Material des N-Typs
111: thermoelektrisches Material des P-Typs
112: Metall (Kupfer)
2 ist eine Draufsicht einer Rückseite der Wärmeableitungsstruktur, und in 2:
1: V1 = Vs + V1 (V1 ist positiv)
2: V2 = Vs – V1 (V1 ist positiv)
3: V3 = Vd – V2 (V2 ist positiv)
4: V4 = Vd + V2 (V2 ist positiv)
5: thermoelektrisches Material des N-Typs am Source-Anschluss
6: thermoelektrisches Material des P-Typs am Source-Anschluss
7: thermoelektrisches Material des P-Typs am Drain-Anschluss
8: thermoelektrisches Material des N-Typs am Source-Anschluss
3 ist eine schematische Ansicht einer Wärmeableitungsstruktur eines SOI-Feldeffekttransistors gemäß der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen weiter beschrieben. Es wäre festzuhalten, dass die offenbarten Ausführungsformen dazu dienen, ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu fördern, und Fachleuten wird klar sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Sinngehalt und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist. Deshalb sollte die vorliegende Erfindung nicht auf den durch die Ausführungsformen offenbarten Inhalt beschränkt sein, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch den durch die beigefügten Ansprüche definierten Umfang bestimmt.
Zieht man als Beispiel einen Drain-Anschluss heran, ist dieser mit zwei Aushöhlungen in der Art eines ohmschen Kontakts verbunden. Die Aushöhlungen sind mit einem Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten und mit einem Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten aufgefüllt (typischerweise ein Verbundhalbleiter aus der Gruppe V–VI wie z. B. Bi₂Te₃ und Bi₂Sb, oder ein neuartiges thermoelektrisches Nanomaterial). Das Material des N-Typs wird mit einem hohen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt und das Material des P-Typs wird mit einem niedrigen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt. Durch das Einstellen von Vorspannungen und Dotierkonzentrationen der Materialien haben ein Strom, der vom Material des N-Typs zum Drain-Anschluss fließt, und ein vom Drain-Anschluss zum Material des P-Typs fließender Strom dieselbe Größe aber entgegengesetzte Richtungen, und somit wird eine Größe eines Ausgangsstroms des Feldeffekttransistors nicht beeinträchtigt. Wenn der Strom vom Material des N-Typs zum Drain-Anschluss und vom Drain-Anschluss zum Material des P-Typs fließt, wird durch den Kanal des Bauelements erzeugte Wärme an einem Kontakt zwischen den Materialien und dem Drain absorbiert, und zwar unter Nutzung des Peltier-Effekts und des Merkmals, dass die Eigenschaften von Source bzw. Drain im Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau Metallen ähneln. Wenn der Strom von metallischen Verbindungsdrähten zum Material des N-Typs und vom Material des P-Typs zu den Metalldrähten fließt, wird außerdem aufgrund des Peltier-Effekts Wärme am Kontakt zwischen den Metallen und den Materialien abgeführt. Ein Verfahren zur Erzielung der Funktion am Source-Anschluss ist derselbe wie im obigen Falle des Drain-Anschlusses.
Ein Prozess zur Erzielung der obigen Struktur enthält hauptsächlich die folgenden Schritte.

1) Es wird ein SOI-Feldeffekttransistor gebildet und eine Siliziumoxid-Passivierungsschicht wird abgeschieden, wie in 1(a) gezeigt.
2) Die Siliziumoxid-Passivierungsschicht wird einem CMP-Prozess unter Einsatz von Si₃N₄ als Stoppschicht unterzogen, wie in 1(b) gezeigt.
3) Siliziumoxid wird abgeschieden, um eine Siliziumpassivierungsschicht mit einer eingeebneten Oberfläche zu bilden, wie in 1(c) gezeigt.
4) Das Bauelement wird umgedreht und dann wird eine Siliziumoxid-Sperrschicht abgeschieden, wie in 1(d) gezeigt.
5) Die Siliziumoxid-Sperrschicht wird einem Fotolithografieprozess und einem Abtragprozess unterzogen, um Strukturen von Aushöhlungen zu bilden, wie in 1(e) gezeigt.
6) Die Aushöhlungen werden weiter geätzt, und zwar durch einen anisotropischen Plasmaätzprozess unter Verwendung einer eingegrabenen Oxidschicht als Stoppschicht, wie in 1(f) gezeigt.
7) Die Aushöhlungen werden durch einen anisotropen Plasmaätzprozess unter Verwendung einer Source bzw. eines Drains als Stoppschicht weiter geätzt, wie in 1(g) gezeigt.
8) Es wird ein thermoelektrisches Material abgeschieden und in-situ dotiert, um ein thermoelektrisches Material des N-Typs bzw. P-Typs zu bilden. Ein Temperprozess wird ausgeführt, um ohmsche Kontakte zu bilden, wie in 1(h) gezeigt.
9) Das Siliziumoxid wird abgetragen, wie in 1(i) gezeigt.
10) Eine Siliziumoxid-Schutzschicht wird abgeschieden, um eine Kontaminierung des Substrats zu verhindern, wie in 1(d) gezeigt.
11) Aushöhlungen für metallische Verbindungsdrähte werden durch Ausführung eines reaktiven Ionenätzprozesses gebildet, indem das Si-Substrat als Stoppschicht verwendet wird. Dann wird ein Metall abgeschieden, wie in 1(k) gezeigt.
12) Das Bauelement wird umgedreht, und durch einen anisotropen Plasmaätzprozess werden Aushöhlungen für metallische Verbindungsdrähte gebildet. Dann wird ein Metall abgeschieden, wie in 1(l) gezeigt.
13) Das Metall wird durch einen CMP-Prozess eingeebnet, indem die Siliziumoxid-Schutzschicht als Stoppschicht verwendet wird, wie in 1(m) gezeigt.

In der vorliegenden Erfindung haben Ströme, die im Material des N-Typs und Material des P-Typs am Source-Anschluss/Drain-Anschluss fließen, dieselbe Größe aber entgegengesetzte Richtungen. Des Weiteren haben Materialien zum Auffüllen der Aushöhlungen einen sehr kleinen Widerstand verglichen mit demjenigen des Substrats. Das Material des N-Typs und das Material des P-Typs können am selben Anschluss so ausgelegt sein, dass sie so weit wie möglich voneinander beabstandet sind, so dass ein vom Material zum Substrat fließender Strom vernachlässigt werden kann.
In der vorliegenden Erfindung sind das ausgewählte thermoelektrische Material des N-Typs und thermoelektrische Material des P-Typs jeweils stark dotiert und haben denselben kleinen Widerstand, aber dieselbe Größe, so dass gewährleistet ist, dass der im thermoelektrischen Material des N-Typs und im thermoelektrischen Material des P-Typs fließende Strom am Source-Anschluss und am Drain-Anschluss jeweils dieselbe Größe, aber entgegengesetzte Richtungen haben, und somit ist der Strom für einen Normalbetrieb des Bauelements nicht beeinträchtigt. Da das thermoelektrische Material einen kleinen Widerstand aufweist, während das Substrat einen großen Widerstand hat, sind das Material des N-Typs und das Material des P-Typs am selben Anschluss darüber hinaus so ausgelegt, dass sie so weit wie möglich voneinander beabstandet sind, so dass ein Strom vom Material zum Substrat vernachlässigt werden kann. Zieht man als Beispiel einen 0,13 μm-Standardprozess heran, hat der Source-/Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors eine Länge von 0,4 μm und eine Breite von 0,8 μm. Deshalb kann eine Länge der Aushöhlungen so ausgelegt sein, dass sie weniger als 0,4 μm beträgt, wobei deren Mindestgröße durch einen Fotolithografieprozess bestimmt ist; und eine Breite der Aushöhlungen ist kleiner als ca. 0,25 μm. Ein Abstand zwischen zwei Aushöhlungen am selben Anschluss ist größer als ca. 0,3 μm.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein SOI-Feldeffekttransistor des N-Typs mit Schottky-Übergängen als Beispiel herangezogen, und es wird ein 0,13 μm-Standardprozess verwendet (nur beispielhaft und keine Einschränkungsbedingung der vorliegenden Erfindung).
Einstellungen von Spannungen können hauptsächlich die folgenden zwei Aspekte beinhalten.

(1) Wenn eine Ableitung am Bauelement vorgenommen wird: V1 = Vs + 1,5 V, V2 = Vs – 1,5 V, V3 = Vd – 1,5 V, und V4 = Vd + 1,5 V.
(2) Wenn keine Ableitung am Bauelement erfolgt: V1 = Vs, V2 = Vs, V3 = Vd, und V4 = Vd.

Durch die oben stehenden Ausführungsformen sind die Einstellungen von Vorspannungen des Transistors bei einer durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten Ableitungsstruktur beschrieben worden. Fachleuten wird klar sein, dass bestimmte Abänderungen oder Modifikationen an der Struktur des Bauelements gemäß der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom substanziellen Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und Spannungen zum Prüfen sind nicht auf die durch die Ausführungsformen offenbarten Inhalte beschränkt.

Claims

Wärmeableitungsstruktur für einen SOI-Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau, wobei in einem SOI-Substrat im Nahbereich eines Drain-Anschlusses des SOI-Feldeffekttransistors mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau zwei Aushöhlungen gebildet sind, in die ein Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten bzw. ein Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten eingefüllt sind; das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten und das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten mit dem Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors in der Art eines ohmschen Kontakts verbunden sind; ein Metalldraht für das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten mit einem hohen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt ist und ein Metalldraht für das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten mit einem niedrigen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt ist; und, wenn das Bauelement nicht in Betrieb ist oder keiner Wärmeableitung bedarf, beide Potentiale von Metallen, die mit den Materialien mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten verbunden sind, jeweils einer Drainspannung entsprechen.
Wärmeableitungsstruktur für einen SOI-Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau, wobei in einem SOI-Substrat im Nahbereich eines Drain-Anschlusses des SOI-Feldeffekttransistors mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau zwei Aushöhlungen gebildet sind, in die ein Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten bzw. ein Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten eingefüllt sind; das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten und das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten mit dem Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors in der Art eines ohmschen Kontakts verbunden sind; in einem SOI-Substrat im Nahbereich eines Source-Anschlusses des SOI-Feldeffekttransistors mit einem Schottky-Source/Drain-Aufbau zwei Aushöhlungen gebildet sind, in die ein Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten bzw. ein Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten eingefüllt sind; das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten und das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten mit dem Source-Anschluss des Feldeffekttransistors in der Art eines ohmschen Kontakts verbunden sind; ein Metalldraht für das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses mit einem hohen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt ist und ein Metalldraht für das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses mit einem niedrigen Potential in Bezug auf den Drain-Anschluss beaufschlagt ist; ein Metalldraht für das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Source-Anschlusses mit einem hohen Potential in Bezug auf den Source-Anschluss beaufschlagt ist und ein Metalldraht für das Material des P-Typs im Nahbereich des Source-Anschlusses mit einem niedrigen Potential in Bezug auf den Source-Anschluss beaufschlagt ist; wenn das Bauteil nicht in Betrieb ist oder keiner Wärmeableitung bedarf, beide Potentiale von Metallen, die mit den Materialien mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Source-Anschlusses verbunden sind, jeweils einer Source-Spannung entsprechen; und beide Potentiale von Metallen, die mit den Materialien mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten im Nahbereich des Drain-Anschlusses verbunden sind, jeweils einer Drainspannung entsprechen.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Materialien mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten einen gewöhnlichen Verbundhalbleiter aus der Gruppe V–VI wie z. B. Bi₂Te₃ und Bi₂Sb, ein Nanomaterial mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten oder ein anderes Material mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten darstellen.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Material des N-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten und das Material des P-Typs mit hohem thermoelektrischem Koeffizienten stark dotiert sind und denselben Widerstandswert haben.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeweils beim Source-Anschluss und Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors mit einer Länge von 0,4 μm und einer Breite von 0,8 μm eine Länge der Aushöhlungen jeweils unter 0,4 μm liegt und eine Breite der Aushöhlungen jeweils unter 0,25 μm liegt, wobei eine Größe von jeder der Aushöhlungen eine Mindestgröße hat, die durch einen Fotolithografieprozess bestimmt ist.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 5, wobei ein Abstand zwischen den beiden Aushöhlungen am Drain-Anschluss oder Source-Anschluss mehr als 0,3 μm beträgt.