[发明专利]一种InP/高κ栅介质堆栈结构及其制备方法

权利要求书

1.一种InP/高κ栅介质堆栈结构，其特征在于：该栅介质堆栈结构包括InP基片、在该InP基片上沉积的非晶HfO₂-Gd₂O₃薄膜、以及采用物理气相沉积的金属栅电极。

2.根据权利要求1所述的非晶高κ栅介质堆栈，其特征在于：所述金属栅电极为铂、氮化钛、钨或氮化钽。

3.根据权利要求1所述的InP/高κ栅介质堆栈结构，其特征在于：所述非晶HfO₂-Gd₂O₃薄膜的沉积方法为物理气相沉积法或化学气相沉积法。

4.根据权利要求1所述的InP/高κ栅介质堆栈结构，其特征在于：所述非晶HfO₂-Gd₂O₃薄膜的厚度为5～50nm。

5.根据权利要求4所述的InP/高κ栅介质堆栈结构，其特征在于：所述非晶HfO₂-Gd₂O₃薄膜作为栅介质层的介电常数为14～30。

6.根据权利要求1所述的InP/高κ栅介质堆栈结构，其特征在于：所述非晶HfO₂-Gd₂O₃薄膜物理厚度为10nm时，在栅压为-1伏下，所述InP/高κ栅介质堆栈结构的漏电流密度小于等于10^-4A/cm²。

7.一种权利要求1所述InP/高κ栅介质堆栈结构的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)清洗InP基片，去除其表面的有机污染物、微尘、金属离子及氧化层；

(2)采用氧化铪陶瓷靶材和氧化钆陶瓷靶材向InP基片上沉积HfO₂-Gd₂O₃薄膜；

(3)采用物理气相沉积法向HfO₂-Gd₂O₃薄膜上沉积金属栅电极，得到InP/高κ栅介质堆栈结构。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述氧化铪、氧化钆陶瓷靶材的纯度均大于99.9％。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中InP基片与氧化铪、氧化钆陶瓷靶材之间的距离分别为20～50mm。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中使用的氧化铪或氧化钆陶瓷靶材采用固相烧结法制得。