[发明专利]具有在绝缘体上硅或体硅中构建的背栅极的结场效应晶体管

摘要

通过故意将沟道-阱PN结与栅极区域短路，实现了一种没有用于背栅极的表面接触的结场效应晶体管，该晶体管实现了沟道中的两倍跨导并且具有更高的切换速度。这是通过以下方式实现的：故意刻蚀掉至少栅极区域中有源区外部的场氧化物，以便暴露出有源区的侧壁，向下直到与阱形成电接触的掩埋栅极或沟道-阱PN结。然后在沟槽中沉积多晶硅并进行重掺杂，并且使用退火步骤来将杂质驱动到沟道区域的顶部和侧壁，从而产生“包绕”栅极区域，该“包绕”栅极区域沿沟道区域的侧壁向下到达沟道-阱PN结。这使得被施加到栅极端子的偏置也被施加到阱，从而利用围绕栅极-沟道PN结和沟道-阱PN结两者的耗尽区域对沟道跨导进行调制。

主权项

1. 一种结场效应晶体管，包括：有源区，该有源区包括被绝缘材料包围的单晶半导体；在所述有源区中的阱区域，其被掺杂为第一导电类型；在所述有源区中的沟道区域，其被掺杂为第二导电类型，并且其被定位成与所述阱区域形成PN结；沟槽，该沟槽被形成在所述绝缘材料中，以便暴露出所述有源区的壁的至少一部分，从而暴露出所述PN结；填充所述沟槽的栅极接触多晶硅，该栅极接触多晶硅掺杂有高浓度的所述第一导电类型的导电性增强杂质；在所述沟道区域中并且掺杂有所述第一导电类型杂质的栅极区域，所述栅极区域沿着所述有源区的所述壁的暴露部分延伸以便与所述PN结形成电接触。