[发明专利]隧道场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种隧道场效应晶体管，包含：

IV族半导体基板，具有(111)面，掺杂为第一导电型；

III-V族化合物半导体纳米线，配置在所述IV族半导体基板的(111)面上，且包含连接于所述IV族半导体基板的(111)面的第一区域、及掺杂为与所述第一导电型不同的第二导电型的第二区域；

源极电极或漏极电极，不与所述III-V族化合物半导体纳米线接触，且连接于所述IV族半导体基板；

漏极电极或源极电极，连接于所述III-V族化合物半导体纳米线的第二区域；以及

栅极电极，使电场作用于所述IV族半导体基板的(111)面与所述III-V族化合物半导体纳米线的界面。

2.根据权利要求1所述的隧道场效应晶体管，其特征在于：

所述IV族半导体为硅或锗，

所述III-V族化合物半导体为InAs、InP、GaAs、GaN、InSb、GaSb、AlSb、AlGaAs、InGaAs、InGaN、AlGaN、GaNAs、InAsSb、GaAsSb、InGaSb、AlInSb、InGaAlN、AlInGaP、InGaAsP、GaInAsN、InGaAlSb、InGaAsSb或AlInGaPSb，

所述III-V族化合物半导体纳米线的长轴与所述IV族半导体基板的(111)面垂直。

3.根据权利要求1所述的隧道场效应晶体管，其特征在于：

还包含配置在所述III-V族化合物半导体纳米线的侧面的栅极介电膜，

所述栅极电极配置在所述栅极介电膜上。

4.根据权利要求1所述的隧道场效应晶体管，其特征在于：

所述IV族半导体基板的(111)面与所述III-V族化合物半导体纳米线的界面上无位错且无缺陷。

5.一种隧道场效应晶体管，包含：

IV族半导体基板，包含具有(111)面的第一区域、及掺杂为第一导电型的第二区域；

III-V族化合物半导体纳米线，配置在所述IV族半导体基板的第一区域的(111)面上，且未经掺杂，或者掺杂为与所述第一导电型不同的第二导电型；

源极电极或漏极电极，连接于所述III-V族化合物半导体纳米线；

漏极电极或源极电极，不与所述III-V族化合物半导体纳米线接触，且连接于所述IV族半导体基板的第二区域；以及

栅极电极，使电场作用于所述III-V族化合物半导体纳米线与所述IV族半导体基板的(111)面的界面。

6.根据权利要求5所述的隧道场效应晶体管，其特征在于：

所述IV族半导体为硅或锗，

所述III-V族化合物半导体为InAs、InP、GaAs、GaN、InSb、GaSb、AlSb、AlGaAs、InGaAs、InGaN、AlGaN、GaNAs、InAsSb、GaAsSb、InGaSb、AlInSb、InGaAlN、AlInGaP、InGaAsP、GaInAsN、InGaAlSb、InGaAsSb或AlInGaPSb，

所述III-V族化合物半导体纳米线的长轴与所述IV族半导体基板的第一区域的(111)面垂直。

7.根据权利要求5所述的隧道场效应晶体管，其特征在于：

还包含配置在所述IV族半导体基板的表面上的栅极介电膜，

所述栅极电极配置在所述栅极介电膜上。

8.根据权利要求5所述的隧道场效应晶体管，其特征在于：

所述IV族半导体基板的(111)面与所述III-V族化合物半导体纳米线的界面上无位错且无缺陷。

9.一种开关元件，包含权利要求1或5所述的隧道场效应晶体管。