基于GeSn-SiGeSn材料的II型异质结隧穿场效应晶体管制造技术

本发明专利技术公开了一种基于GeSn/SiGeSn材料的II型异质结隧穿场效应晶体管，主要解决现有基于IV族材料的隧穿场效应晶体管性能差的问题。其包括衬底(1)、源极(2)、沟道(3)和漏极(4)。源极采用Sn组分为[0.05,0.12]的单晶GeSn材料；沟道和漏极均采用Ge组分为[0.2,0.5]，Sn组分为[0.1，0.2]的SiGeSn复合材料；源极、沟道、漏极依次竖直分布，且沟道外部依次包裹有绝缘介质(5)与栅电极(6)。本发明专利技术通过源极GeSn与沟道SiGeSn两种材料相互接触，形成II型异质隧穿结，降低了隧穿势垒高度，增大了隧穿几率和器件的隧穿电流，可用于制作大规模集成电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子器件
，特别涉及一种II型异质结隧穿场效应晶体管TFET，可用于制作大规模集成电路。
技术介绍
随着集成电路的进一步发展，芯片特征尺寸的进一步缩小，单个芯片上集成的器件数目的进一步增多，功耗越来越受到人们的关注。根据ITRS数据显示，当特征尺寸缩小到32nm节点时，功耗会是预计趋势的8倍，即随着特征尺寸的逐步缩小，传统的MOS器件就功耗方面将不能满足需求。另外，场效应晶体管MOSFET尺寸的减小面临着室温下亚阈值斜率最小为60mV/deCade的限制。基于量子隧穿效应的隧穿场效应晶体管TFET与MOSFET相比，没有亚阈值斜率最小为eOmv/decade的限制，并且可以有效的降低功耗。因此，如何提高隧穿几率、增大隧穿电流成为TFET研究的重点。理论和实验已经证明II型异质结TFET比同质结TFET具有更高的隧穿电流及器件性能。目前，用于隧穿场效应晶体管的半导体材料主要是II1-V族材料，由于其具有较高的电子迀移率，且材料来源相对丰富，容易实现异质结，已经成功制备了许多高性能器件。这种II1-V族材料存在三方面的缺点，一是污染环境，二是成本非常高，三本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于GeSn‑SiGeSn材料的II型异质结隧穿场效应晶体管，包括：衬底(1)、源极(2)、沟道(3)、漏极(4)、绝缘介质薄膜(5)及栅电极(6)，其特征在于：所述源极(2)，采用通式为Ge1‑xSnx的GeSn单晶材料，其中x为Sn的组分，且0.05≤x≤0.12；所述沟道(3)和漏极(4)，均采用通式为Si1‑y‑zGeySnz的SiGeSn复合材料，其中y为Ge的组分，z为Sn的组分，且0.1≤z≤0.2，0.2≤y≤0.5；所述源极(2)、沟道(3)和漏极(4)，在衬底(1)上依次由下至上竖直分布，在源极(2)与沟道(3)的接触处形成II型异质隧穿结，所述绝缘介质薄膜(5)和栅电极(...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩根全，张春福，周久人，汪银花，张进城，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61