包括二维半导体材料的半导体器件制造技术

提供一种半导体器件，其使用二维半导体材料作为沟道层。该半导体器件包括：在衬底上的栅电极；在栅电极上的栅极电介质；在栅极电介质上的沟道层；以及源电极和漏电极，可以电连接到沟道层。栅电极具有高度大于宽度的形状，并且沟道层包括二维半导体材料。

【技术实现步骤摘要】
包括二维半导体材料的半导体器件
本公开涉及半导体器件，并且更具体地，涉及使用二维半导体材料作为沟道层的半导体器件。
技术介绍
晶体管是具有电开关功能的半导体器件，并且用在诸如存储器和驱动器集成电路(IC)的各种半导体产品中。当半导体器件的尺寸小时，可以从一个晶片获得更多的半导体器件，并且半导体器件的驱动速度可以提高。因此，已经对减小半导体器件的尺寸进行了深入研究。对于减小诸如具有平面结构的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的晶体管的尺寸存在限制，因此，最近，具有三维结构的鳍型场效应晶体管(FinFET)已经被深入研究，用于实现微型器件。
技术实现思路
提供了使用二维半导体材料作为沟道层的半导体器件。另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从该描述中将是明显的，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施方式而习之。根据实施方式，一种半导体器件包括：衬底；在衬底上的栅电极，该栅电极具有高度大于宽度的形状；在栅电极上的栅极电介质；在栅极电介质上的沟道层，该沟道层包括二维半导体材料；以及源电极和漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：/n衬底；/n在所述衬底上的栅电极，所述栅电极具有高度大于宽度的形状；/n在所述栅电极上的栅极电介质；/n在所述栅极电介质上的沟道层，所述沟道层包括二维半导体材料；以及/n电连接到所述沟道层的源电极和漏电极。/n

【技术特征摘要】
20200121 KR 10-2020-00079641.一种半导体器件，包括：
衬底；
在所述衬底上的栅电极，所述栅电极具有高度大于宽度的形状；
在所述栅电极上的栅极电介质；
在所述栅极电介质上的沟道层，所述沟道层包括二维半导体材料；以及
电连接到所述沟道层的源电极和漏电极。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述衬底包括绝缘材料。


3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述衬底还包括半导体材料。


4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅电极具有大于1但小于20的高度/宽度比。


5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅电极包括金属性材料或导电氧化物。


6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅电极包括导电层和电介质，并且所述电介质在所述导电层中。


7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅极电介质包括高k材料、铁电材料、或高k材料和铁电材料两者。


8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅极电介质包括电荷俘获材料。


9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述二维半导体材料包括石墨烯、黑磷、过渡金属二硫属化物(TMD)、包括非过渡金属的硫属化物或其组合。


10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述沟道层具有大于0nm且小于或等于10nm的厚度。


11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述源电极和所述漏电极与所述栅电极重叠。


12.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
第一电介质和第二电介质，
所述第一电介质从所述栅电极的第一端部延伸，
所述第二电介质从所述栅电极的第二端部延伸，以及
所述源电极和所述漏电极分别与所述第一电介质和所述第二电介质重叠。


13.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
在所述衬底中的互连，所述互连电连接到所述栅电极。


14.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珉贤，薛珉洙，赵连柱，申铉振，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR