垂直非均匀掺杂沟道的短栅隧穿场效应晶体管及制备方法技术

一种垂直非均匀掺杂沟道的短栅隧穿场效应晶体管及制备方法。所述短栅隧穿场效应晶体管具有垂直沟道并且沟道区掺杂为缓变非均匀掺杂，沟道掺杂浓度沿垂直方向呈高斯分布并且靠近漏端处沟道掺杂浓度较高，靠近源端处沟道掺杂浓度较低；另外，在垂直沟道两侧具有双控制栅并且控制栅为L型短栅结构，在靠近漏端处沟道存在一个没有栅覆盖的区域，而在源区存在一个栅过覆盖区域。与现有的TFET相比，本发明专利技术所述短栅隧穿场效应晶体管，有效抑制了漏端电场对源端隧穿结处隧穿宽度的影响，弱化了输出隧穿电流对漏端电压的超e指数关系，显著改善了器件输出特性。同时，该隧穿场效应晶体管也有利于增大器件导通电流，获得更陡直的亚阈值斜率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)中场效应晶体管逻辑器件领域，具体涉及一种垂直非均匀掺杂沟道的短栅隧穿场效应晶体管。
技术介绍
自第一块集成电路诞生以来，集成电路技术一直沿着“摩尔规律”的轨迹发展，半导体器件尺寸不断减小。同时，由于传统MOSFET的亚阈值斜率受到热电势kT/q的限制而无法随着器件尺寸的缩小而同步减小，使得器件泄漏电流增大，整个芯片的能耗不断上升，芯片功耗密度急剧增大，严重阻碍了芯片在系统集成中的应用。为了适应集成电路的发展趋势，新型超低功耗器件的开发和研究工作就显得特别重要。隧穿场效应晶体管(TFET，TunnelingField-Effect Transistor)采用带带隧穿(BTBT)新导通机制,是一种非常有潜力的适于系统集成应用发展的新型低功耗器件。TFET通过栅电极控制沟道能带位置，使得源端价带电子隧穿到沟道导带(或沟道价带电子隧穿到源端导带)形成隧穿电流。这种新型导通机制突破传统MOSFET亚阈值斜率理论极限中热电势kT/q的限制，可以实现低于60mV/dec的超陡亚阈值斜率，降低器件静态漏泄电流进而降低器件静态功耗。但是，TFET输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直非均匀掺杂沟道的短栅隧穿场效应晶体管，包括源区、漏区、沟道区以及控制栅，其特征在于，具有垂直沟道并且沟道区掺杂为缓变非均匀掺杂，沟道掺杂浓度沿垂直方向呈高斯分布并且靠近漏端处沟道掺杂浓度较高，靠近源端处沟道掺杂浓度较低；另外，在垂直沟道两侧具有双控制栅并且控制栅为L型短栅结构，在靠近漏端处沟道存在一个没有栅覆盖的区域，而在源区存在一个栅过覆盖区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄如，吴春蕾，黄芊芊，王超，王佳鑫，王阳元，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：