(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一カーボンナノチューブと、半導体層と、第二カーボンナノチューブと、を含む半導体構造体において、
前記半導体層はｎ型半導体層とｐ型半導体層とを含み、前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層は積層して設置され、前記半導体層は第一表面及び第二表面を有し、前記第一表面及び前記第二表面が対向して設置され、
前記第一カーボンナノチューブは前記半導体層の前記第一表面に設置され、且つ前記第一表面と直接に接触され、前記第二カーボンナノチューブは前記半導体層の前記第二表面に設置され、且つ前記第二表面と直接に接触され、
前記第一カーボンナノチューブ及び前記第二カーボンナノチューブは交差して設置され、前記第一カーボンナノチューブ、前記半導体層及び前記第二カーボンナノチューブは順に積層して設置されて、多層構造体が形成され、
前記半導体層における接合状態が、ｐ−ｐ接合、ｐ−ｎ接合及びｎ−ｎ接合の３つの接合状態の間で変更可能であることを特徴とする半導体構造体。
【請求項２】
前記第一カーボンナノチューブ及び前記第二カーボンナノチューブは金属性のカーボンナノチューブであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体構造体。
【請求項３】
前記第一カーボンナノチューブ及び前記第二カーボンナノチューブは内殻カーボンナノチューブであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体構造体。
【請求項４】
前記多層構造体の横方向断面の面積は１ｎｍ２〜１００ｎｍ２であることを特徴とする、請求項１に記載の半導体構造体。
【請求項５】
第一電極と、第二電極と、半導体構造体と、第三電極と、絶縁層と、を含む半導体部品において、
前記半導体構造体は前記第一電極及び前記第二電極と電気的に接続され、前記第三電極は前記絶縁層を通じて、前記半導体構造体、前記第一電極及び前記第二電極と絶縁して設置され、
前記半導体構造体は請求項１〜４の何れかに記載の前記半導体構造体であることを特徴とする半導体部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体構造体及び半導体部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる特性（電気的、光学的など特性）を持つ二次元半導体材料を垂直に積み重ねて垂直ヘテロ構造体を形成する。垂直方向に新しい次元を追加することにより、垂直ヘテロ構造体はオプトエレクトロニクス技術により多くの可能性をもたらす。横方向のヘテロ構造体と比較して、垂直ヘテロ構造体の厚さが薄いので、より高い光電変換効率を持つ。さらに、垂直ヘテロ構造体を含む光電子デバイスには、高い信号対雑音比と低消費電力という利点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の垂直ヘテロ構造を有する二次元ｐ−ｎ接合半導体層と電極との重ねる領域のサイズは通常ミクロンであるため、垂直ヘテロ構造を含む半導体構造はナノスケールに達することができず、垂直ヘテロ構造を有する半導体構造体及び半導体部品の実用化が制限される。さらに、従来の半導体構造のヘテロ接合は、ｐ−ｐ接合、ｐ−ｎ接合、及びｎ−ｎ接合のいずれかの一つの動作モードのみを実現でき、ｐ−ｐ接合、ｐ−ｎ接合、及びｎ−ｎ接合の三つの動作モードの間で変更できない。したがって、半導体構造体を使用する半導体部品は、単一のモードでのみ動作できる。
【０００４】
したがって、二次元ｐ−ｎ接合半導体層と電極との重ねる領域のサイズがナノスケールである半導体構造体を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）第一カーボンナノチューブと、半導体層と、第二カーボンナノチューブと、を含む半導体構造体において、前記半導体層はｎ型半導体層とｐ型半導体層とを含み、前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層は積層して設置され、前記半導体構造が第一表面及び第二表面を有し、前記第一表面及び前記第二表面が対向して設置され、前記第一カーボンナノチューブは前記半導体層の前記第一表面に設置され、且つ前記第一表面と直接に接触され、前記第二カーボンナノチューブは前記半導体層の前記第二表面に設置され、且つ前記第二表面と直接に接触され、前記第一カーボンナノチューブ及び前記第二カーボンナノチューブは交差して設置され、前記第一カーボンナノチューブ、前記半導体層及び前記第二カーボンナノチューブは順に積層して設置されて、多層構造体が形成される。
【０００６】
（２）前記第一カーボンナノチューブ及び前記第二カーボンナノチューブは金属性のカーボンナノチューブである。
【０００７】
（３）前記第一カーボンナノチューブ及び前記第二カーボンナノチューブは内殻カーボンナノチューブである。
【０００８】
（４）前記多層構造体の横方向断面の面積は１ｎｍ２〜１００ｎｍ２である。
【０００９】
（５）第一電極と、第二電極と、半導体構造体と、第三電極と、絶縁層と、を含む半導体部品において、前記半導体構造体が前記第一電極及び前記第二電極と電気的に接続され、前記第三電極は前記絶縁層を通じて、前記半導体構造体、前記第一電極及び前記第二電極と絶縁して設置され、前記半導体構造体は上記（１）〜（４）に記載の前記半導体構造体である。
【発明の効果】
【００１０】
従来技術と比べて、本発明の一態様の半導体構造体は以下の効果を有する。半導体構造体は、２本のカーボンナノチューブが交差して、垂直ｐ−ｎ接合を有する二次元半導体層を挟み込んで形成され、二本のカーボンナノチューブが電極として用いられる。二本のカーボンナノチューブが電極として用いられる際の電界シールドは弱く、垂直ポイントｐ−ｎ接合の漏れ電流は低く、且つカーボンナノチューブとヘテロ接合のナノ材料とのドーピングを電界によって容易に調整できる。電界の変調によって、カーボンナノチューブとｐ−ｎ接合の材料とのドーピング状態を変化させる。これにより、半導体構造体が半導体部品に応用される際、ゲート電圧を調整することにより、半導体構造体のヘテロ接合は、ｐ−ｐ接合、ｐ−ｎ接合、ｎ−ｎ接合の間で変更できるため、半導体構造体を使用する半導体部品は三つの異なるモードで動作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一実施例の半導体構造体の構造を示す図である。
【図２】本発明の第一実施例の半導体構造体の側面を示す図である。
【図３】本発明の第二実施例の半導体部品の構造を示す図である。
【図４】本発明の第二実施例の半導体部品の側面を示す図である。
【図５】本発明の第二実施例において、半導体部品のソース−ドレインバイアス電圧とゲート電圧が変化したときの半導体構造体を流れる電流の変化を示す写真である。
【図６】本発明の第二実施例において、それぞれ−１０Ｖ、０Ｖ及び１０Ｖのゲート電圧での半導体部品の出力特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１３】
図１を参照すると、本発明の第一実施例は、半導体構造体１００を提供する。半導体構造体１００は、第一カーボンナノチューブ１０２、半導体層１０４及び第二カーボンナノチューブ１０６を含む。半導体層１０４が第一カーボンナノチューブ１０２と第二カーボンナノチューブ１０６との間に設置される。半導体層１０４は第一表面(図示せず)及び第二表面(図示せず)を含み、第一表面及び第二表面が対向して設置される。第一カーボンナノチューブ１０２は半導体層１０４の第一表面に設置され、且つ第一表面と直接に接触される。第二カーボンナノチューブ１０６は半導体層１０４の第二表面に設置され、且つ第二表面と直接に接触される。半導体層１０４はｎ型半導体層１０４２及びｐ型半導体層１０４４を含む。ｐ型半導体層１０４４及びｎ型半導体層１０４２は積層して設置される。ｐ型半導体層１０４４及びｎ型半導体層１０４２はそれぞれ二次元材料である。二次元材料とは、電子がナノメートルスケール（１〜１００ｎｍ）の二次元のみで自由に移動（平面移動）できる材料を指す。例えば、二次元材料は、ナノフィルム、超格子、量子井戸などであってもよい。第一カーボンナノチューブ１０２の延伸方向と第二カーボンナノチューブ１０６の延伸方向とは交差して設置される。
【００１４】
第一カーボンナノチューブ１０２は金属性のカーボンナノチューブである。第一カーボンナノチューブ１０２は、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、または多層カーボンナノチューブであってもよい。第一カーボンナノチューブ１０２の直径は制限されず、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。一つの例において、第一カーボンナノチューブ１０２の直径は０．５ｎｍ〜１０ｎｍである。好ましくは、第一カーボンナノチューブ１０２は単層カーボンナノチューブであり、その直径が０．５ｎｍ〜２ｎｍである。本実施例において、カーボンナノチューブ１０２の直径が１ｎｍである。
【００１５】
本実施例において、カーボンナノチューブ１０２は内殻カーボンナノチューブである。内殻カーボンナノチューブとは、二層カーボンナノチューブまたは多層カーボンナノチューブの最も内側の一層のカーボンナノチューブを指す。内殻カーボンナノチューブは、超長二層カーボンナノチューブまたは超長多層カーボンナノチューブから引き抜くことにより得られる。超長二層カーボンナノチューブまたは超長多層カーボンナノチューブとは、二層カーボンナノチューブまたは多層カーボンナノチューブの長さは１５０ミクロン以上であることを指す。好ましくは、二層カーボンナノチューブまたは多層カーボンナノチューブの長さは１５０ミクロン〜３００ミクロンである。具体的に、超長二層カーボンナノチューブまたは超長多層カーボンナノチューブの両端を伸ばして、超長二層カーボンナノチューブまたは超長多層カーボンナノチューブの外壁はすべて破損しており、超長二層カーボンナノチューブまたは超長多層カーボンナノチューブの中央部にある最も内側の一層のカーボンナノチューブ（すなわち、内殻カーボンナノチューブ）のみが残される。内殻カーボンナノチューブの表面がきれいであり、その表面に不純物がないため、第一カーボンナノチューブ１０２は半導体層１０４と良好に接触することができる。もちろん、第一カーボンナノチューブ１０２は内殻カーボンナノチューブに制限されず、他の単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブまたは多層カーボンナノチューブであってもよい。半導体層１０４の第一表面に、１つの第一カーボンナノチューブ１０２のみが設置される。
【００１６】
半導体層１０４には、ｎ型半導体層１０４２とｐ型半導体層１０４４が積層して設置され、半導体層１０４に垂直な方向にｐ−ｎ接合が形成される。半導体層１０４は二次元層状構造であり、その厚さはナノスケールである。半導体層１０４の厚さが大きすぎると、半導体構造体１００の電流変調効果が制限される場合がある。好ましくは、半導体層１０４の厚さは１ナノメートル〜１００ナノメートルである。好ましくは、ｎ型半導体層１０４２の厚さは０．５ナノメートル〜１００ナノメートルである。好ましくは、ｐ型半導体層１０４４の厚さは０．５ナノメートル〜１００ナノメートルである。さらに好ましくは、ｎ型半導体層１０４２の厚さは０．５ナノメートル〜５０ナノメートルであり、ｐ型半導体層１０４４の厚さは０．５ナノメートル〜５０ナノメートルである。本実施例において、ｎ型半導体層１０４２は第一カーボンナノチューブ１０２と直接に接触され、ｐ型半導体層１０４４は第二カーボンナノチューブ１０６と直接に接触される。他の実施例では、ｎ型半導体層１０４２は第二カーボンナノチューブ１０６と直接に接触され、ｐ型半導体層１０４４は第一カーボンナノチューブ１０２と直接に接触される。
【００１７】
ｐ型半導体層１０４４及びｎ型半導体層１０４２の材料は制限されず、無機化合物半導体、元素半導体、有機半導体又はこれらの材料がドープされた材料でもよい。本実施例において、ｎ型半導体層１０４２の材料は硫化モリブデン（ＭＯＳ２）であり、その厚さが１６ナノメートルであり、ｐ型半導体層１０４４の材料はセレン化タングステン（ＷＳｅ２）であり、その厚さが１４ナノメートルである。もう一つの例において、ｐ型半導体層１０４４の材料はセレン化タングステン（ＷＳｅ２）であり、その厚さが７６ナノメートルであり、ｎ型半導体層１０４２の材料は硫化モリブデン（ＭＯＳ２）であり、その厚さが７．６ナノメートルである。
【００１８】
第二カーボンナノチューブ１０６は金属性のカーボンナノチューブである。第二カーボンナノチューブ１０６は、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、または多層カーボンナノチューブであってもよい。第二カーボンナノチューブ１０６の直径は制限されず、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。一つの例において、第二カーボンナノチューブ１０６の直径は０．５ｎｍ〜１０ｎｍである。好ましくは、第二カーボンナノチューブ１０６は単層カーボンナノチューブであり、その直径が０．５ｎｍ〜２ｎｍである。本実施例において、第二カーボンナノチューブ１０６の直径は１ｎｍである。本実施例において、第二カーボンナノチューブ１０６は内殻カーボンナノチューブである。内殻カーボンナノチューブの表面がきれいであり、その表面に不純物がないため、第二カーボンナノチューブ１０６は半導体層１０４と良好に接触することができる。もちろん、第二カーボンナノチューブ１０６は内殻カーボンナノチューブに制限されず、他の単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブまたは多層カーボンナノチューブであってもよい。第二カーボンナノチューブ１０６の直径と第一カーボンナノチューブ１０２の直径とは同じでも異なってもよい。半導体層１０４の第二表面に、一つの第二カーボンナノチューブ１０６のみが設置される。
【００１９】
第一カーボンナノチューブ１０２の延伸方向と第二カーボンナノチューブ１０６の延伸方向とは交差して角度が形成される。この角度は、０°〜９０°（０°は含まず）である。本実施例において、第一カーボンナノチューブ１０２の延伸方向と第二カーボンナノチューブ１０６の延伸方向とは互いに垂直であり、すなわち、角度は９０°である。
【００２０】
図２を参照して、第一カーボンナノチューブ１０２と第二カーボンナノチューブ１０６の交差点で、半導体層１０４に垂直な方向で、第一カーボンナノチューブ１０２、半導体層１０４及び第二カーボンナノチューブ１０６は積層して設置されて、多層構造体１０８が形成される。多層構造体１０８は、横方向断面及び縦方向断面を定義した場合、横方向断面が半導体層１０４の表面に平行する断面であり、縦方向断面が半導体層１０４の表面に垂直する断面である。半導体層１０４に対する第一カーボンナノチューブ１０２及び第二カーボンナノチューブ１０６のサイズは小さく、半導体層１０４の表面には第一カーボンナノチューブ１０２及び一つの第二カーボンナノチューブ１０６のみが設置されるため、横方向断面の面積が第一カーボンナノチューブ１０２又は第二カーボンナノチューブ１０６の直径によって決まる。第一カーボンナノチューブ１０２及び第二カーボンナノチューブ１０６の直径は両方ともナノメートルであるため、多層構造体１０８の横方向断面の面積もナノメートルである。縦方向断面の面積は、第一カーボンナノチューブ１０２、第二カーボンナノチューブ１０６の直径及び半導体層１０４の厚さによって決定される。第一カーボンナノチューブ１０２及び第二カーボンナノチューブ１０６の直径はともにナノスケールであり、半導体層１０４の厚さもナノスケールであるため、多層構造体１０８の縦方向断面の面積もナノスケールである。多層構造体１０８の横方向断面の面積は０．２５ｎｍ２〜１０００ｎｍ２である。好ましくは、多層構造体１０８の横方向断面の面積は１ｎｍ２〜１００ｎｍ２である。第一カーボンナノチューブ１０２と第二カーボンナノチューブ１０６と半導体層１０４とは、多層構造体１０８に垂直ｐ−ｎヘテロ接合を形成する。ｐ−ｎヘテロ接合はファンデルワールスヘテロ接合である。ナノヘテロ構造体は、半導体層１０４に垂直な方向で多層三次元構造１０８に形成される。
【００２１】
半導体構造体１００が応用される時には、第一カーボンナノチューブ１０２及び第二カーボンナノチューブ１０６は、半導体層１０４の対向する二つの表面に設置された電極として用いることができる。ソース−ドレインバイアス電圧が第一カーボンナノチューブ１０２及び第二カーボンナノチューブ１０６に印加されると、電流が多層構造体１０８に流れて、半導体構造体１００の有効部分が多層構造体１０８である。半導体構造体１００の全体のサイズが多層構造体１０８の体積より大きればよい。多層構造体１０８の体積はナノスケールであるので、半導体構造体１００がナノサイズを有することができる。半導体構造体１００はナノスケールの半導体素子となる。これにより、半導体構造体１００が少ないエネルギー消費、ナノスケールのサイズ及びより高い集積度を持つ。
【００２２】
本発明の半導体構造体１００は以下の効果を有する。第一に、半導体構造体は、２本のカーボンナノチューブが交差して、垂直ｐ−ｎ接合を有する二次元半導体層を挟み込んで形成され、二本のカーボンナノチューブが電極として用いられる。二本のカーボンナノチューブが電極として用いられる際の電界シールドは弱く、垂直ポイントｐｎ接合の漏れ電流は低く、且つカーボンナノチューブとヘテロ接合のナノ材料とのドーピングを電界によって容易に調整できる。電界の変調によって、カーボンナノチューブとｐ−ｎ接合の材料とのドーピング状態を変化させる。これにより、半導体構造体が半導体部品に応用される際、ゲート電圧を調整することにより、半導体構造体のヘテロ接合は、ｐ−ｐ接合、ｐ−ｎ接合、ｎ−ｎ接合の間で変更できるため、半導体構造体を使用する半導体部品は三つの異なるモードで動作できる。第二に、半導体構造体は、２本のカーボンナノチューブが交差して垂直ｐ−ｎ接合を有する２次元の半導体層を挟んで挟むことで形成される。２本のカーボンナノチューブチューブの直径はそれぞれナノスケールであり、２本のカーボンナノチューブチューブの交差部では、２本のカーボンナノチューブと半導体層が重なり合って形成されるナノメートルの多層構造体に、ナノスケールのｐ−ｎヘテロ構造が形成される。半導体構造体の体積は多層構造体の体積より大きければよい。これにより、半導体構造体のサイズはナノメートルに達することができる。これは将来のナノエレクトロニクス及びナノフォトニクスに対する重要な意義がある。第三に、半導体構造体の垂直点ｐ−ｎヘテロ接合は、異なる種類の半導体層を垂直に積層して設置することで形成される。横方向ｐ−ｎヘテロ接合に比べて、垂直点ｐ−ｎヘテロ接合において、電子の拡散距離が短く、より高いキャリア収集効率を有する。半導体構造はナノスケールの厚さを持っているため、半導体構造体を含む光電子部品は、高い光電変換効率、高い信号対雑音比、低消費電力という利点を持つ。第四に、半導体構造体のビルトイン電位はゲート電圧によって変調できるため、半導体構造体を含む半導体部品は可変な光電特性を持つ。第五に、半導体構造体の電極は、２本のカーボンナノチューブのみからなる。従来の電極と比較して、カーボンナノチューブが光を吸収しまたは反射することは無視できる。したがって、半導体構造体が光検出器に応用する際、光検出の効率が大幅に向上できる。
【００２３】
図３及び図４を参照すると、本発明の第二実施例は、半導体部品２００を提供する半導体部品２００は、第一電極２０２と、第二電極２０４と、半導体構造体１００と、第三電極２０６と、絶縁層２０８と、を含む。半導体構造体１００が第一電極２０２及び第二電極２０４と電気的に接続される。半導体構造体１００、第一電極２０２及び第二電極２０４は絶縁層２０８を通じて、第三電極２０６と絶縁して設置される。半導体構造体１００の具体的な構造は第一実施例の半導体構造体１００の構造と同じであり、ここで詳しく説明しない。
【００２４】
半導体部品２００において、第三電極２０６は絶縁層２０８と積層して設置される。半導体構造体１００は絶縁層２０８の表面に設置される。絶縁層２０８は半導体構造体１００と第三電極２０６との間に設置される。半導体構造体１００において、第二カーボンナノチューブ１０６は絶縁層２０８の表面に設置され、半導体層１０４は、第二カーボンナノチューブ１０６の上部に設置される。これにより、第二カーボンナノチューブ１０６が半導体層１０４と絶縁層２０８の間に設置される。第一カーボンナノチューブ１０２は絶縁層２０８から離れた半導体層１０４の表面に設置される。
【００２５】
第一電極２０２及び第二電極２０４は導電材料からなり、導電材料は金属、ＩＴＯ、ＡＴＯ、導電銀テープ、導電性ポリマー又は導電カーボンナノチューブのいずれの一つである。金属材料がアルミニウム、銅、タングステン、モリブデン、金、チタン、パラジウム又は任意の組み合わせの合金である。第一電極２０２及び第二電極２０４は導電フィルムであってもよい。導電フィルムの厚さは０．０１マイクロメートル〜１０マイクロメートルである。本実施例において、第一電極２０２及び第二電極２０４が銅及びチタンからなる金属複合構造体である。具体的には、金属複合構造体が銅層及びチタン層からなり、銅層がチタン層の表面に設置される。チタン層の厚さは５ナノメートルであり、銅層の厚さは６０ナノメートルである。本実施例において、第一電極２０２は、第一カーボンナノチューブ１０２と電気的に接続され、第一カーボンナノチューブ１０２の一端に設置され且つ第一カーボンナノチューブ１０２の表面と緊密に接触される。第二電極２０４は、第二カーボンナノチューブ１０６と電気的に接続され、第二カーボンナノチューブ１０６の一端に設置され、且つ第二カーボンナノチューブ１０６の表面と緊密に接触される。
【００２６】
第三電極２０６は導電材料からなり、導電材料は金属、ＩＴＯ、ＡＴＯ、導電銀テープ、導電性ポリマー又は導電カーボンナノチューブのいずれの一つである。金属材料はアルミニウム、銅、タングステン、モリブデン、金、チタン、パラジウム又は任意の組み合わせの合金である。本実施例において、第三電極２０６は層状構造体であり、絶縁層２０８は第三電極２０６の表面に設置され、第一電極２０２、第二電極２０４及び半導体構造体１００は絶縁層２０８の表面に設置され、第三電極２０６と絶縁層２０８が支持される。本実施例において、第二カーボンナノチューブ１０６は絶縁層２０８が第三電極２０６と離れる表面に直接的に設置され、第二カーボンナノチューブ１０６は第三電極２０６に近く、第一カーボンナノチューブ１０２は第三電極２１０から遠い。第一カーボンナノチューブ１０２は半導体層１０４と第三電極２０６との間にシールド効果を生じない。半導体部品２００が応用される際、第三電極２０６は半導体構造体１００を制御することができる。
【００２７】
絶縁層２０８の材料が絶縁材料であり、例えば、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの硬質材料、またはベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル、アクリル樹脂などの可撓性材料である。絶縁層２０８の厚さは２ナノメートル〜１００マイクロメートルである。本実施例において、絶縁層の材料が酸化シリコンであり、その厚さは５０ナノメートルである。
【００２８】
本実施例において、半導体部品２００はトランジスタである。第一電極２０２はソースとして接地され、第二電極２０４はドレインであり、第三電極２０６はゲートである。半導体部品２００において、第二カーボンナノチューブ１０６は底部電極として使用され、且つ絶縁層２０８に直接に設置される。第二カーボンナノチューブ１０６と第三電極２０６との間には絶縁層２０８層のみが設置される。カーボンナノチューブは特殊な特性を有するので、ゲートを通して半導体構造体１００の回路を形成するかどうかを調整でき、半導体構造体１００の出力特性を調整できる。本実施例において、第二カーボンナノチューブ１０６はｐ型半導体層１０４４の表面に配置され、第一カーボンナノチューブ１０２はｎ型半導体層１０４２の表面に配置され、ｎ型半導体層１０４２の材料は硫化モリブデン（ＭＯＳ２）であり、その厚さが１６ナノメートルであり、ｐ型半導体層１０４４の材料がセレン化タングステン（ＷＳｅ２）であり、その厚さは１４ナノメートルである。
【００２９】
図５に示すように、ゲート電圧が負電圧から正電圧に変化すると、半導体部品２００の半導体構造体１００はｐ-ｎ接合をｎ−ｎ接合に変化する。図６に示すように、ゲート電圧が−１０Ｖ〜１０の間に変化すると、半導体部品２００の電流の変化を示す。図６からわかるように、半導体部品２００の半導体構造体１００の電流の変化はゲート電圧の変化によって制御される。これは、ゲート電圧の変化がナノ材料のドーピングの変化を引き起こすためである。
【符号の説明】
【００３０】
１００      半導体構造体
１０２      第一カーボンナノチューブ
１０４      半導体層
１０４２    ｎ型半導体層
１０４４    ｐ型半導体層
１０６      第二カーボンナノチューブ
１０８      多層構造体
２００      半導体部品
２０２      第一電極
２０４      第二電極
２０６      第三電極
２０８      絶縁層
【図１】
0006946491.tif 000002
【図２】
0006946491.tif 000003
【図３】
0006946491.tif 000004
【図４】
0006946491.tif 000005
【図５】
0006946491.tif 000006
【図６】
0006946491.tif 000007