[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

沟道构件，包括第一沟道层和所述第一沟道层上方的第二沟道层；以及

栅极结构，在所述沟道构件上方，

其中，所述第一沟道层包括硅、锗、III-V族半导体或II-VI族半导体，

其中，所述第二沟道层包括二维材料。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述二维材料包括石墨烯、硫化钨(WS₂)、碲化钨(WTe₂)、硒化钨(WSe₂)、硫化钼(MoS₂)、碲化钼(MoTe₂)、黑磷或硒化钼(MoSe₂)。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

衬底，其中，所述第一沟道层包括从所述衬底延伸的鳍结构，并且第二沟道层布置在所述鳍结构上方。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，还包括：

隔离部件，布置在所述衬底和所述鳍结构的侧壁上方，其中，所述隔离部件通过所述第二沟道层与所述第一沟道层间隔开。

5.根据权利要求3所述的半导体器件，还包括：

隔离部件，布置在所述衬底和所述鳍结构的侧壁上方，其中，所述隔离部件与所述第一沟道层直接接触。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二沟道层包裹所述第一沟道层。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，所述沟道构件还包括布置在所述第一沟道层下方的第三沟道层，使得所述第二沟道层夹置在所述第一沟道层与所述第三沟道层之间，

其中，所述第三沟道层包括二维材料。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，所述二维材料是第一二维材料，

其中，所述第二沟道层还包括第二二维材料，

其中，所述第一二维材料和所述第二二维材料选自由石墨烯、硫化钨(WS₂)、碲化钨(WTe₂)、硒化钨(WSe₂)、硫化钼(MoS₂)、碲化钼(MoTe₂)、黑磷和硒化钼(MoSe₂)组成的组，

其中，所述第一二维材料的组分不同于所述第二二维材料的组分。

9.一种半导体器件，包括：

第一晶体管，在第一器件区中，所述第一晶体管包括：

第一沟道构件，包括第一沟道层和所述第一沟道层上方的第二沟道层；以及

第一栅极结构，在所述第一沟道构件上方；以及

第二晶体管，在第二器件区中，所述第二晶体管包括：

第二沟道构件，包括第三沟道层；以及

第二栅极结构，在所述第二沟道构件上方，

其中，所述第一沟道层和所述第三沟道层包括硅、锗、III-V族半导体或II-VI族半导体，

其中，所述第二沟道层包括第一二维材料。

10.一种形成半导体器件的方法，包括：

提供包括半导体结构的工件，其中，所述半导体结构包括硅、锗、III-V族半导体或II-VI族半导体；

在所述半导体结构上方沉积二维材料层，其中，所述二维材料包括石墨烯、硫化钨(WS₂)、碲化钨(WTe₂)、硒化钨(WSe₂)、硫化钼(MoS₂)、碲化钼(MoTe₂)、黑磷或硒化钼(MoSe₂)；以及

在所述二维材料层上方形成栅极结构。