[发明专利]半导体器件及其制造方法及包括该器件的电子设备有效

申请号：	201710530250.X	申请日：	2017-06-30
公开（公告）号：	CN107887441B	公开（公告）日：	2020-10-27
发明（设计）人：	朱慧珑;王桂磊;亨利·H·阿达姆松;张严波;朱正勇	申请（专利权）人：	中国科学院微电子研究所
主分类号：	H01L29/78	分类号：	H01L29/78;H01L29/10;H01L21/336
代理公司：	中科专利商标代理有限责任公司 11021	代理人：	倪斌
地址：	100029 ***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	半导体器件及其制造方法包括器件电子设备
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【权利要求书】：

1.一种半导体器件，包括：

衬底；

依次叠置在衬底上的第一源/漏层、沟道层和第二源/漏层，其中，沟道层包括与Si材料相比具有增大开态电流和/或减小关态电流的半导体材料；

设于第一源/漏层与沟道层之间以及沟道层与第二源/漏层之间的泄漏限制层和/或开态电流增强层；以及

绕沟道层的外周形成的自对准于沟道层的栅堆叠。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

对于p型器件，沟道层包括IV族材料体系或III-V族化合物半导材料；

对于n型器件，沟道层包括IV族材料体系或III-V族化合物半导材料。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中，

对于p型器件，第一源/漏层和第二源/漏层包括SiGe、Ge、SiGeSn、InSb、InGaSb或GeSn，沟道层包括SiGe、Ge、SiGeSn、InSb、InGaSb或GeSn；

对于n型器件，第一源/漏层和第二源/漏层包括SiGe、Ge、SiGeSn、GaAs、InGaAs、InP、AlGaAs、InAlAs、InAs、InGa、InAlGa或GaN，沟道层包括SiGe、Ge、GaAs、InGaAs、InP、AlGaAs、InAlAs、InAs、InGa、InAlGa、InSb、InGaSb或GaN，源/漏材料和沟道材料的掺杂以及III-V元素化合物元素配比不同。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一源/漏层和第二源/漏层具有相同导电类型的掺杂，从而所述半导体器件构成竖直型场效应晶体管。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一源/漏层和第二源/漏层具有不同导电类型的掺杂，从而所述半导体器件构成竖直型隧穿场效应晶体管。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，第一源/漏层和第二源/漏层之一与沟道层构成隧穿结。

7.根据权利要求1或6所述的半导体器件，其中，

泄漏限制层的带隙大于其上方与之邻接的层和其下方与之邻接的层中至少之一的带隙，

开态电流增强层的带隙小于其上方与之邻接的层和其下方与之邻接的层中至少之一的带隙。

8.根据权利要求1或6所述的半导体器件，还包括：设于泄漏限制层或开态电流增强层两端的介质侧墙。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，介质侧墙包括低k介质或气体。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，低k介质包括氧化物、氮化物或氮氧化物。

11.根据权利要求1或6所述的半导体器件，其中，泄漏限制层或开态电流增强层包括SiGe、Ge、SiGeSn、GeSn、GaAs、InGaAs、InP、AlGaAs、InAlAs、InAs、InGa、InAlGa、GaN、InSb、InGaSb之一或它们的组合。

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沟道层包括沟道层单晶半导体材料。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，沟道层单晶半导体材料与第一、第二源/漏层具有相同的晶体结构。