[发明专利]具有结栅极场效应晶体管的基于锗的传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种光敏器件，包括：

硅衬底；

锗层，设置在所述硅衬底之上；

掺杂硅层，设置在所述硅衬底和所述锗层之间；

第一掺杂区域、第二掺杂区域和第三掺杂区域，设置在所述锗层中，其中，所述第一掺杂区域设置在所述第二掺杂区域和所述第三掺杂区域之间，所述第一掺杂区域包括第一型掺杂剂，并且所述第二掺杂区域和所述第三掺杂区域包括第二型掺杂剂；

第四掺杂区域、第五掺杂区域和第六掺杂区域，设置在所述锗层中，其中，所述第四掺杂区域与所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域之间的第一界面交叠，所述第五掺杂区域与所述第一掺杂区域和所述第三掺杂区域之间的第二界面交叠，所述第六掺杂区域设置在所述第一掺杂区域之上并且在所述第四掺杂区域和所述第五掺杂区域之间，所述第四掺杂区域和所述第五掺杂区域包括所述第一型掺杂剂，并且所述第六掺杂区域包括所述第二型掺杂剂。

多晶硅栅极，设置在所述第六掺杂区域之上，其中，所述多晶硅栅极包括所述第二型掺杂剂；以及

第七掺杂区域，设置在所述锗层中并且在所述多晶硅栅极之下，其中，所述第七掺杂区域包括所述第二型掺杂剂。

2.根据权利要求1所述的光敏器件，还包括第八掺杂区域和第九掺杂区域，所述第八掺杂区域和所述第九掺杂区域设置在所述锗层中，其中，所述第二掺杂区域设置在所述第八掺杂区域之上，所述第三掺杂区域设置在所述第九掺杂区域之上，所述第一掺杂区域设置在所述第八掺杂区域和所述第九掺杂区域之上，并且所述第八掺杂区域和所述第九掺杂区域包括所述第二型掺杂剂。

3.根据权利要求2所述的光敏器件，其中，所述第二掺杂区域和所述第三掺杂区域分别与所述第八掺杂区域和所述第九掺杂区域交叠。

4.根据权利要求1所述的光敏器件，其中，所述多晶硅栅极是第一多晶硅栅极，并且所述光敏器件还包括设置在所述第六掺杂区域之上的第二多晶硅栅极和设置在所述第二多晶硅栅极之下的所述锗层中的第八掺杂区域，其中，所述第一多晶硅栅极和所述第二多晶硅栅极设置在所述第四掺杂区域与所述第五掺杂区域之间，所述第二多晶硅栅极包括所述第二型掺杂剂，并且所述第七掺杂区域包括所述第二型掺杂剂。

5.根据权利要求4所述的光敏器件，还包括第九掺杂区域，所述第九掺杂区域设置在所述锗层中并且在所述第一多晶硅栅极和所述第二多晶硅栅极之间，其中，所述第九掺杂区域包括所述第二型掺杂剂。

6.根据权利要求1所述的光敏器件，其中，所述掺杂硅层设置在所述硅衬底和所述锗层的侧壁之间并且在所述硅衬底和所述锗层的底部之间。

7.根据权利要求1所述的光敏器件，其中，所述掺杂硅层还设置在氧化物层和所述锗层之间。

8.根据权利要求7所述的光敏器件，其中，所述掺杂硅层设置在所述氧化物层与所述锗层的侧壁之间并且在所述硅衬底和所述锗层的底部之间。

9.一种光敏器件，包括：

硅衬底；

基于锗的光电二极管，所述基于锗的光电二极管具有：

锗层，所述锗层设置在所述硅衬底之上，

两个第一掺杂区域，所述两个第一掺杂区域具有第一导电类型并且设置在所述锗层中，

两个第二掺杂区域，所述两个第二掺杂区域具有所述第一导电类型，并且分别设置在所述锗层中并且在所述两个第一掺杂区域之上，

第三掺杂区域，所述第三掺杂区域具有第二导电类型，并且设置在所述锗层中并且在所述两个第一掺杂区域之上和所述两个第二掺杂区域之间，以及

第四掺杂区域，所述第四掺杂区域具有所述第一导电类型，并且设置在所述锗层中并且在所述第三掺杂区域之上；

掺杂硅层，所述掺杂硅层设置在所述硅衬底和所述基于锗的光电二极管的所述锗层之间，并且将所述硅衬底和所述基于锗的光电二极管的所述锗层间隔开；以及

两个掺杂多晶硅栅极，所述两个掺杂多晶硅栅极设置在所述第三掺杂区域之上，其中，所述第四掺杂区域设置在所述两个掺杂多晶硅栅极之间。

10.一种用于形成光敏器件的方法，所述方法包括：

在硅衬底之上形成传感器腔；

形成原位掺杂硅层，所述原位掺杂硅层部分地填充所述传感器腔并且内衬所述传感器腔；

在所述原位掺杂硅层之上形成锗层，所述锗层填充所述传感器腔的剩余部分；以及

形成包括所述锗层的光电二极管和结场效应晶体管，其中，所述结型场效应晶体管具有多晶硅栅极。