[发明专利]半导体栅结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体栅结构形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供以Ge层为表面的衬底；

在所述Ge层之上形成Sn层，其中，所述Ge层与所述Sn层之间的界面为GeSn层；

去除所述Sn层以暴露所述GeSn层；

对所述GeSn层进行硫化处理以形成GeSnS_x钝化层；以及

在所述GeSnS_x钝化层之上形成栅堆叠结构。

2.如权利要求1所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，在去除所述Sn层之前进一步包括：通过退火处理强化所述GeSn层。

3.如权利要求1和2所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述硫化处理为：在硫蒸汽中退火硫化，以使所述GeSn层部分或全部变成GeSnS_x钝化层。

4.如权利要求3所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述退火硫化的温度为100-400℃。

5.如权利要求1和2所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述硫化处理为：浸泡在含有硫离子的溶液中进行湿化学硫化，以使所述GeSn层部分或全部变成GeSnS_x钝化层。

6.如权利要求5所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述含有硫离子的溶液中包含有硫化铵、硫化氢、硫化钠中的一种或多种的组合。

7.如权利要求1所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，利用对GeSn和Sn具有高腐蚀选择比的溶液清洗以去除所述Sn层以暴露所述GeSn层。

8.如权利要求7所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述清洗后保留下来的所述GeSn层的厚度为0.5-40nm。

9.如权利要求1所述的半导体栅结构形成方法，其特征在于，所述以Ge层为表面的衬底包括：纯Ge衬底或表层为Ge薄膜的衬底。

10.一种半导体栅结构，其特征在于，包括：

以Ge层为表面的衬底；

位于所述Ge层之上的GeSn层；

位于所述GeSn层之上的GeSnS_x钝化层；以及

位于所述GeSnS_x钝化层之上的栅堆叠结构。

11.如权利要求10所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSn层是首先在所述Ge层上形成Sn层，然后在所述Ge层和所述Sn层之间的界面处自然形成或者通过退火处理强化得到的。

12.如权利要求10或11所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSnS_x钝化层是所述GeSn层的部分或全部在硫蒸汽中退火硫化得到的。

13.如权利要求12所述的半导体栅结构，其特征在于，所述退火硫化的温度为100-400℃。

14.如权利要求10或11所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSnS_x钝化层是所述GeSn层的部分或全部浸泡在含有硫离子的溶液中进行湿化学硫化得到的。

15.如权利要求14所述的半导体栅结构，其特征在于，所述含有硫离子的溶液中包含有硫化铵、硫化氢、硫化钠中的一种或多种的组合。

16.如权利要求10所述的半导体栅结构，其特征在于，所述GeSn层的厚度为0.5-40nm。

17.如权利要求10所述的半导体栅结构，其特征在于，所述以Ge层为表面的衬底包括：纯Ge衬底或表层为Ge薄膜的衬底。