一种基于黑磷烯纳米带束的GAA器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及全环绕栅场效应晶体管技术领域，特别是一种基于黑磷烯纳米带束的GAA器件及其制备方法，该GAA器件的制备包括以下步骤：提供衬底；在衬底表面形成多晶硅缓冲层，在多晶硅缓冲层表面沉积栅介电层；刻蚀栅介电层以形成纳米阵列，在纳米阵列的间隙中生长黑磷烯纳米带作为黑磷烯纳米带束沟道层；在黑磷烯纳米带周围沉积介电层；在介电层周围沉积栅电极，并平坦化栅电极表面；刻蚀黑磷烯纳米带束沟道层以形成源极区域及漏极区域，并在源极区域制作源极，在漏极区域制作漏极。本发明专利技术将黑磷烯纳米带束作为沟道材料应用于GAA器件中，黑磷烯纳米带束从形状上满足GAA器件结构需要，并且制备的GAA器件拥有更高的电子迁移率及优异热导性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全环绕栅场效应晶体管，特别是一种基于黑磷烯纳米带束的gaa器件及其制备方法。

技术介绍

1、场效应晶体管(field effect transistor，fet)是利用场效应原理工作的晶体管，简称场效应管。随着极大规模集成电路(vlsi)和超大规模集成电路(ulsi)的迅速发展，半导体器件的尺寸按比例持续缩小。当场效应晶体管的导电沟道长度降低到十几纳米、甚至几纳米量级时，晶体管会出现一系列的短沟道效应。相较于常规的鳍式场效应晶体管(finfet)，全环绕栅极(gaa)场效应晶体管由于沟道整个外轮廓四个面都被栅极完全包围，大大提升了栅极与沟道的接触面积，显示出对沟道的载流子的控制能力更好，也会减小栅极长度也就是器件特征尺寸。三星官方已宣布在3nm节点将淘汰finfet晶体管，直接使用gaa晶体管。根据其公布的实验结果来看，相较于7nmfinfet工艺，3nm工艺可以减少50％能耗、增加30％性能。

2、具有全环绕栅极结构的场效应晶体管一般具有纳米级的沟道尺寸，所述沟道为纳米线的悬空结构，其节点通常小于10nm。现有的纳米线的悬空结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于黑磷烯纳米带束的GAA器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米阵列的列宽为8～10nm，纳米阵列的刻蚀深度为15～20nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，生长黑磷烯纳米带是在引入碳源与磷源后，在800～850℃、2kPa条件下采用CVD法生长黑磷烯纳米带。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为甲烷，所述磷源为磷化氢。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多晶硅缓冲层是在750～800℃下分解SiH4气体，通过CVD法沉积...

【技术特征摘要】

1.一种基于黑磷烯纳米带束的gaa器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米阵列的列宽为8～10nm，纳米阵列的刻蚀深度为15～20nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，生长黑磷烯纳米带是在引入碳源与磷源后，在800～850℃、2kpa条件下采用cvd法生长黑磷烯纳米带。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为甲烷，所述磷源为磷化氢。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多晶硅缓冲层是在750～800℃下分解sih4气体，通过cvd法沉积厚度为8～10nm的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁利苹，郭紫傲，尉国栋，苏莹，魏嘉华，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：