[发明专利]一种半导体栅结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体栅结构形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.提供以Ge层为表面的衬底；

S2.在所述Ge层之上形成Sn层，其中，所述Ge与所述Sn层之间的界面为GeSn层；

S3.去除所述Sn层以暴露所述GeSn层；

S4.对所述GeSn层进行钝化处理以形成GeSnN或GeSnON钝化层；以及

S5.在所述钝化层之上形成栅堆叠结构。

2.如权利要求1所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，在去除所述Sn层之前进一步包括：通过退火处理强化所述GeSn层。

3.如权利要求1或2所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，利用对GeSn和Sn具有高腐蚀选择比的溶液清洗以去除所述Sn层以露出所述GeSn层。

4.如权利要求3所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述清洗后保留下来的所述GeSn层的厚度为0.5-40nm。

5.如权利要求1或2所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述钝化处理为：在含氮和/或氮的等离子体的气氛中退火钝化，以使所述GeSn层部分或全部变成GeSnN或GeSnON钝化层。

6.如权利要求5所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述退火钝化的温度为100-600摄氏度。

7.如权利要求1所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述以Ge层为表面的衬底包括：纯Ge衬底或表层为Ge薄膜的衬底。

8.一种半导体栅结构，其特征在于，包括：

以Ge层为表面的衬底；

位于所述Ge层之上的GeSn层；

位于所述GeSn层之上的GeSnN或GeSnON钝化层；以及

位于所述钝化层之上的栅堆叠结构。

9.如权利要求8所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSn层是首先在所述Ge层上形成Sn层，然后在所述Ge层和所述Sn层之间的界面处自然形成或者通过退火处理强化得到的。

10.如权利要求8所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSnN或GeSnON钝化层是所述GeSn层的表层部分在含氮和/或氮的等离子体的气氛中退火钝化得到的。

11.如权利要求10所述的半导体栅结构，其特征在于，所述退火钝化的温度为100-600摄氏度。

12.如权利要求10或11所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSn层的表层部分是利用对GeSn和Sn具有高腐蚀选择比的溶液清洗去除所述GeSn之上的所述Sn层后暴露出来的。

13.如权利要求12所述的半导体栅结构，其特征在于，所述清洗后保留下来的所述GeSn层的厚度为0.5-40nm。

14.如权利要求8所述的半导体栅结构，其特征在于，所述以Ge层为表面的衬底包括：纯Ge衬底或表层为Ge薄膜的衬底。

15.一种半导体栅结构，其特征在于，包括：

以Ge层为表面的衬底；

位于所述Ge层之上的GeSnN或GeSnON钝化层；以及

位于所述钝化层之上的栅堆叠结构。

16.如权利要求15所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSnN或GeSnON钝化层是通过如下方法得到的：

在所述Ge层上形成Sn层，在所述Ge层和所述Sn层之间的界面处自然形成或者通过退火处理强化得到GeSn层；

利用对GeSn和Sn具有高腐蚀选择比的溶液清洗以去除所述GeSn之上的所述Sn层后暴露出所述GeSn层；

将所述GeSn层的全部在含氮和/或氮的等离子体的气氛中退火钝化得到的。

17.如权利要求16所述的半导体栅结构，其特征在于，所述退火钝化的温度为100-600摄氏度。

18.如权利要求15所述的半导体栅结构，其特征在于，所述以Ge层为表面的衬底包括：纯Ge衬底或表层为Ge薄膜的衬底。