[发明专利]一种宽禁带III-V CMOS应变场效应晶体管有效
申请号: | 201710192955.5 | 申请日: | 2017-03-28 |
公开(公告)号: | CN106847911B | 公开(公告)日: | 2019-07-19 |
发明(设计)人: | 黎明 | 申请(专利权)人: | 成都海威华芯科技有限公司 |
主分类号: | H01L29/778 | 分类号: | H01L29/778;H01L29/78;H01L27/092;H01L29/06 |
代理公司: | 成都华风专利事务所(普通合伙) 51223 | 代理人: | 徐丰 |
地址: | 610029 四川省成都市*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | 本发明涉及半导体器件制造技术领域,具体涉及一种基于硅衬底的、结合了n沟道晶体管和p沟道晶体管的宽禁带III‑V CMOS应变场效应晶体管,采用MOCVD或MBE设备外延生长,由在硅衬底上依次外延生长的第一多层晶格应变缓冲层、GaSb沟道层、AlGaSb势垒层、GaSb帽层、第二多层晶格应变缓冲层、In0.53Ga0.47As沟道层、In0.52Al0.48As势垒层及In0.53Ga0.47As帽层构成。本发明可有效地提升p沟道晶体管迁移率,以改进III‑V中n沟道晶体管和p沟道晶体管迁移率巨大差别的问题,并提供高载流子速度与高驱动电流的宽禁带III‑V族晶体管通道,有效的改善晶体管等比例缩小过程中带来短沟道效应,降低功耗,克服摩尔定律,打破极限,维持半导体产业等比例缩小进程。 | ||
搜索关键词: | 一种 宽禁带 iii vcmos 应变 场效应 晶体管 | ||
【主权项】:
1.一种宽禁带III‑V CMOS应变场效应晶体管,其特征在于,包括P沟道晶体管和n沟道晶体管;P沟道晶体管在硅衬底上依次外延生长第一多层晶格应变缓冲层、GaSb沟道层及AlGaSb势垒层,AlGaSb势垒层上方生长第一GaSb帽层和第二GaSb帽层,所述GaSb沟道层与AlGaSb势垒层形成二维空穴气;所述第一GaSb帽层上形成有第一漏极,且AlGaSb势垒层上形成有第一栅极,第二GaSb帽层上形成有第一源极;n沟道晶体管在所述第二GaSb帽层上依次外延生长第二多层晶格应变缓冲层、In0.53Ga0.47As沟道层及In0.52Al0.48As势垒层,In0.52Al0.48As势垒层上方生长第一In0.53Ga0.47As帽层和第二In0.53Ga0.47As帽层,所述In0.53Ga0.47As沟道层与In0.52Al0.48As势垒层形成二维空穴气,且第一In0.53Ga0.47As帽层上形成有第二源极,In0.52Al0.48As势垒层上形成有第二栅极,第二In0.53Ga0.47As帽层上形成有第二漏极;所述第一多层晶格应变缓冲层不掺杂,厚度为800~1800nm,从下至上先低温生长GaAs缓冲层,再高温生长GaAs/AlGaAs超晶格缓冲层,再采用梯度结构生长GaAsySb1‑y缓冲层,再生长GaSb/AlGaSb超晶格缓冲层;y的值从1逐步降为0;GaSb/AlGaSb超晶格缓冲层中Al含量小于30%。
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