具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

请参考图1，本实施例提供了一种全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100，全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100包括基底110(Bulk)、器件单元120和闸极130(Gate)。其中，器件单元120的层结构全面环绕闸极130设置，闸极130垂直贯穿器件单元120的层结构或基底110。

其中，基底110可以由晶圆形成，具体可以采用硅晶圆。基底110还可以包括硅、锗等。

器件单元120的数量可以为多个、且依次重叠设置在基底110上，本实施例中，器件单元120的数量以两个为例。在其它实施例中，器件单元120的数量可以设置更多，例如三至八个。

器件单元120上开设有垂直于基底110的过孔125，过孔125贯穿全部器件单元120。闸极130设置在过孔125内、并与全部器件单元120连接。闸极130包括纳米线131(Nanowire)和氧化层132(oxide)，其中，氧化层132包裹在纳米线131的外周面。氧化层132可以采用绝缘材料制成，本实施例中，氧化层132为二氧化硅。

请参考图2，过孔125的数量可以为多个，多个过孔125间隔排布，本实施例中，过孔125的数量以六个为例，六个过孔125呈阵列形式排布，每个过孔125中设置一个闸极130。在其它实施例中，过孔125和闸极130的数量可以设置更多，例如几十个或者上百个。

每个器件单元120包括隔绝层121(isolation)、汲极层122(Drain)、阱层123(Well)和源极层124(Source)，其中，隔绝层121设置在基底110上；汲极层122设置在隔绝层121上；阱层123设置在汲极层122上；源极层124设置在阱层123上。

本实施例提供的全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100的工作原理：

闸极130向每个器件单元120提供电压，使器件单元120中的阱层123导通，器件单元120中的源极层124与信号源电连接，源极层124接收信号源的电信号(电流)即可经过阱层123传递至汲极层122，从而实现电信号从源极层124传递至汲极层122。

本实施例提供的全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100的有益效果包括：

1.通过在多个重叠设置的器件单元120上开设贯穿的过孔125，并在过孔125内一次性形成闸极130，使闸极130与全部器件单元120连接，相当于全部器件单元120共用一个闸极130，或者说，闸极130的某一段即可对一个器件单元120进行控制，整个闸极130可以控制多个器件单元120，不存在各个器件单元120的闸极130单独形成的情况下，使全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100中的闸极130一次性形成，闸极130上各个部位受到的负载相同，各个器件单元120之间不会存在明显的电性差异；

2.多个闸极130垂直于基底110设置，单个闸极130占用基底110或晶圆的面积较小，可以设置较多数量的闸极130，提高基底110或晶圆的利用率；

3.通过薄膜形式形成器件单元120的各层结构，使器件单元120的厚度较小，可以提高器件单元120重叠的数量，或者在器件单元120重叠数量不变的情况下，可以减小全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100的厚度；

4.每个器件单元120中，由源极层124整层结构接收电流，可以使电流稳定均匀输入，闸极130再向各个器件单元120均匀提供电压，以控制各个器件单元120导通。

第二实施例

请参阅图3，本实施例提供一种全环绕闸极垂直贯穿式晶体管的制备方法(以下简称：“制备方法”)，主要用于制备第一实施例提供的全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100。

制备方法包括以下步骤：

S1：请参阅图4，提供一基底110。

其中，基底110可以由晶圆形成，具体可以采用硅晶圆。基底110还可以包括硅、锗等。

S2：请参阅图5和图6，在基底110上形成至少两个依次重叠设置的器件单元120。

器件单元120的数量可以为多个、且依次重叠设置在基底110上，本实施例中，器件单元120的数量以两个为例。在其它实施例中，器件单元120的数量可以设置更多，例如三至八个。

其中，器件单元120包括隔绝层121、汲极层122、阱层123和源极层124，器件单元120的制备过程包括：在基底110上形成隔绝层121；在隔绝层121上形成汲极层122；在汲极层122上形成阱层123；在阱层123上形成源极层124。

S3：请参阅图7至图9，在器件单元120上开设垂直于基底110的过孔125。

其中，请参阅图7和图8，过孔125可以采用曝光显影技术形成，先在器件单元120上形成光刻胶200，再通过显影形成过孔125，本实施例中，过孔125的数量以六个为例，六个过孔125呈阵列形式排布，请参阅图9，过孔125贯穿全部器件单元120。

S4：请参阅图10至图11，在过孔125内形成闸极130，闸极130与全部器件单元120连接。

其中，闸极130包括纳米线131和氧化层132，其中，氧化层132包裹在纳米线131的外周面。请参阅图10，首先，在过孔125内形成氧化层132，氧化层132可以采用绝缘材料制成，本实施例中，氧化层132为二氧化硅。其次，请参阅图11，在过孔125内形成纳米线131，使氧化层132包裹在纳米线131的外周面。

本实施例提供的全环绕闸极垂直贯穿式晶体管的制备方法的有益效果包括：

1.通过在多个重叠设置的器件单元120上开设贯穿的过孔125，并在过孔125内一次性形成闸极130，使闸极130与全部器件单元120连接，相当于全部器件单元120共用一个闸极130，或者说，闸极130的某一段即可对一个器件单元120进行控制，整个闸极130可以控制多个器件单元120，不存在各个器件单元120的闸极130单独形成的情况下，使全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100中的闸极130一次性形成，闸极130上各个部位受到的负载相同，各个器件单元120之间不会存在明显的电性差异；

2.多个闸极130垂直于基底110设置，单个闸极130占用基底110或晶圆的面积较小，可以设置较多数量的闸极130，提高基底110或晶圆的利用率；

3.通过薄膜形式形成器件单元120的各层结构，使器件单元120的厚度较小，可以提高器件单元120重叠的数量，或者在器件单元120重叠数量不变的情况下，可以减小全环绕闸极垂直贯穿式晶体管100的厚度；

4.每个器件单元120中，由源极层124整层结构接收电流，可以使电流稳定均匀输入，闸极130再向各个器件单元120均匀提供电压，以控制各个器件单元120导通。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。