[发明专利]Si衬底上的高空穴迁移率p沟道Ge晶体管结构

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

Si衬底；

在所述Si衬底上的缓冲层，所述缓冲层从下到上包括GaAs成核层、 第一GaAs缓冲层和第二GaAs缓冲层；

在所述缓冲层上的底部阻挡层，所述底部阻挡层的带隙大于1.1eV；

在所述底部阻挡层上的Ge有源沟道层，其中，所述底部阻挡层和所述 Ge有源沟道层之间的价带偏移大于0.3eV；以及

在所述Ge有源沟道层上的AlAs顶部阻挡层，其中，所述AlAs顶部阻 挡层的带隙大于1.1eV。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：

所述底部阻挡层为GaAs。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：

所述底部阻挡层为AlAs。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：

所述Si衬底具有朝着[110]方向的在2度至8度范围内的(100)斜切。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：

所述GaAs成核层的厚度在(埃)到的范围内，所述第一 GaAs缓冲层的厚度在0.2μm到1.0μm的范围内，并且所述第二GaAs缓冲 层的厚度在0.2μm到5.0μm的范围内。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

在所述第二GaAs缓冲层上的第一掺杂层，其中，所述底部阻挡层在所 述第一掺杂层上，其中，掺杂物为铍或碳。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

在所述AlAs顶部阻挡层上的第二掺杂层，其中，掺杂物为铍或碳。

8.一种制造半导体器件的方法，包括：

提供具有朝着[110]方向的(100)斜切的Si衬底；

在所述Si衬底上生长GaAs成核层；

在所述GaAs成核层上生长第一GaAs缓冲层，所述生长包括热循环退 火；

在所述第一GaAs缓冲层上生长第二GaAs缓冲层；

在所述第二GaAs缓冲层上生长底部阻挡层，其中，所述底部阻挡层的 带隙大于1.1eV；

在所述底部阻挡层上生长Ge有源沟道层，其中，所述底部阻挡层和所 述Ge有源沟道层之间的价带偏移大于0.3eV；

在所述Ge有源沟道层上生长AlAs顶部阻挡层，其中，所述AlAs顶部 阻挡层的带隙大于1.1eV；以及

在所述AlAs顶部阻挡层上生长GaAs接触层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述底部阻挡层为GaAs或AlAs。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在所述第二GaAs缓冲层上生长第一掺杂层，其中，在所述第一掺杂层 上生长所述底部阻挡层，其中，掺杂物为铍或碳。

11.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在所述AlAs顶部阻挡层上生长第二掺杂层，其中，在所述第二掺杂层 上生长所述GaAs接触层，其中，掺杂物为铍或碳。

12.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述GaAs成核层的生长厚度在到的范围内，所述第一GaAs 缓冲层的生长厚度在0.2μm到1.0μm的范围内，并且所述第二GaAs缓冲 层的生长厚度在0.2μm到5.0μm的范围内。

13.根据权利要求8所述的方法，其中：

在300℃至500℃的范围内的温度下生长所述GaAs成核层，在400℃ 至600℃的范围内的温度下生长所述第一GaAs缓冲层，并且在500℃至650 ℃的范围内的温度下生长所述第二GaAs缓冲层。