具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管及其制造方法技术

一种具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管及其制造方法，乃在金属氧化物硅半导体场效晶体管结构中，于硅(100)基板上制作百纳米纳米级孔洞，此百纳米纳米级孔洞可随后将硅基板的(111)晶面暴露，而有利于选择性区域成长高质量的三五族材料，利用其宽能隙的特性，三五族材料作为汲极结构可以有效弥补金属氧化物硅半导体场效晶体管在高频应用功率功能的不足，也可解决因组件持续微缩所产生的击穿问题。

Metal oxide silicon semiconductor field effect transistor with wide energy gap three five groups drain electrode and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管及其制造方法
本专利技术是关于一种金属氧化物硅半导体场效晶体管，特别是有关于一种具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管及其制造方法。
技术介绍
三五族化合物半导体，例如氮化镓(GaN)材料，具备许多优异的物理特性，例如：高击穿电压、宽能隙、高电子飘移速度等等，适合应用于高电流、高耐压、高速度的电子组件。近年来，各国研究团队利用有机金属化学气相沉积(MOCVD)于硅(100)基板上选择性成长(selectiveareagrowth，SAG)纳米等级尺寸的氮化镓磊晶层，以实现异质整合三五族材料于硅制程中，然而，其多应用于LED相关用途。金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)依摩尔定律微其闸极至10nm以下，从而在数字开关和逻辑功能方面具有卓越的性能。但是，微缩也限制了CMOS器件的运作动态范围和功率处理能力。例如，深度微缩后的MOSFET具有非常低的汲极击穿电压(<2V)，严重限制其信号摆幅小于1V。因此，蜂窝基站和微波通信不得不使用外部连结的III-VHBTR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管，其特征在于，包含：/n基板，所述基板包括硅基板、绝缘层和半导体层，所述硅基板具有(100)晶面的主表面，所述绝缘层位于所述主表面上，所述半导体层位于所述绝缘层上；/n介电层，位于所述半导体层上；/n金属闸极，位于所述介电层上；/n源极，位于所述金属闸极的侧下方的所述半导体层内；/n百纳米级孔洞，位于所述金属闸极的另一侧并穿过所述半导体层来延伸至所述硅基板内，所述百纳米级孔洞的壁面是由侧壁和在所述侧壁的下延伸的倾斜表面所构成，所述倾斜表面暴露所述硅基板的(111)晶面，且缓冲层形成于所述倾斜表面上；/n三五族汲极，形成于所述百纳米级孔洞...

【技术特征摘要】
20191126 TW 1081428791.一种具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管，其特征在于，包含：
基板，所述基板包括硅基板、绝缘层和半导体层，所述硅基板具有(100)晶面的主表面，所述绝缘层位于所述主表面上，所述半导体层位于所述绝缘层上；
介电层，位于所述半导体层上；
金属闸极，位于所述介电层上；
源极，位于所述金属闸极的侧下方的所述半导体层内；
百纳米级孔洞，位于所述金属闸极的另一侧并穿过所述半导体层来延伸至所述硅基板内，所述百纳米级孔洞的壁面是由侧壁和在所述侧壁的下延伸的倾斜表面所构成，所述倾斜表面暴露所述硅基板的(111)晶面，且缓冲层形成于所述倾斜表面上；
三五族汲极，形成于所述百纳米级孔洞中。


2.如权利要求1所述的具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管，其特征在于，所述绝缘层为氮化硅层、二氧化硅层或由前述两者堆栈而成的多层结构。


3.如权利要求1所述的具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管，其特征在于，所述绝缘层的厚度为100纳米。


4.如权利要求1所述的具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管，其特征在于，所述百纳米级孔洞的所述侧壁于所述基板中的长度为100-500纳米。


5.如权利要求1所述的具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管，其特征在于，所述侧壁是垂直于所述(100)晶面的主表面。


6.如权利要求1所述的具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管，其特征在于，所述三五族汲极为氮化镓汲极，且包含立方晶体氮化镓。


7.一种具有宽能隙三五族汲极的金属氧化物硅半导体场效晶体管的制造方法，包含下列步骤：
提供一种基板，所述基板包括硅基板、绝缘层和半导体层，所述硅基板具有(100)晶面的主表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翼，张懋中，庄絜晰，林雨洁，
申请(专利权)人：财团法人交大思源基金会，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71