[发明专利]缩小尺寸的共振隧穿场效应晶体管

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

n异质结隧穿场效应晶体管(n-heTFET)，所述n异质结隧穿场效应晶体管包括源极、沟道和漏极；

其中，(a)所述沟道包括与沟道长度相对应的长轴，以及与沟道宽度相对应并且与所述长轴正交的短轴；(b)所述沟道长度小于10nm长；(c)所述源极是正掺杂的并且具有第一导带；(d)所述漏极是负掺杂的并且具有第二导带，所述第二导带比所述第一导带具有更高能量；以及(e)所述源极和所述漏极分别包括InAs和GaSb；Si和InAs；Si和SiGe；GaAsSb和InAsSb；以及InGaAs和InP中的一个。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述源极包括InAs。

3.如权利要求2所述的半导体装置，其中，所述漏极包括GaSb。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述沟道宽度小于4nm宽。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述沟道包括纳米线。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述n-heTFET的截止电流小于3nA。

7.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述n-heTFET包括在从截止状态到导通状态的转变之间发生的小于30mV/dec的亚阈值栅极电压与漏极电流的比率。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其中，在所述源极与沟道之间的结处的态密度(DOS)包括在截止状态下与所述源极的价带未对齐而在导通状态下与所述价带对齐的三角投影。

9.如权利要求1所述的半导体装置，其中，在导通状态下，允许的电子能态在所述源极与所述沟道之间的结处具有峰值。

10.如权利要求1所述的半导体装置，所述装置在衬底上包括heTFET，所述heTFET还包括所述n-heTFET，其中，所述heTFET包括附加源极和附加漏极，并且所述附加源极的导带比所述附加漏极的导带具有更高能量。

11.一种半导体装置，包括：

衬底；

第一n异质结隧穿场效应晶体管(n-heTFET)，所述第一n异质结隧穿场效应晶体管包括正掺杂的第一源极、第一沟道和负掺杂的第一漏极；其中，所述第一沟道长度小于10nm长，所述第一漏极的导带比所述第一源极的导带具有更高能量，以及所述第一n-heTFET形成在所述衬底上；以及

第二heTFET，所述第二heTFET包括第二源极、第二沟道和第二漏极；其中，所述第二漏极的导带比所述第二源极的导带具有更低能量，并且所述第二heTFET形成在所述衬底上；并且其中，所述第一源极和所述第一漏极分别包括InAs和GaSb；Si和InAs；Si和SiGe；GaAsSb和InAsSb；以及InGaAs和InP中的一个。

12.如权利要求11所述的半导体装置，其中，所述第一n-heTFET包括在从截止状态到导通状态的转变之间发生的小于30mV/dec的亚阈值栅极电压与漏极电流的比率。

13.如权利要求11所述的半导体装置，其中，所述第一沟道宽度小于4nm宽。

14.如权利要求13所述的半导体装置，其中，所述第一n-heTFET的截止电流小于3nA。