[发明专利]具有超陡亚阈值摆动的隧道场效应晶体管(TFET)

权利要求书

1.一种隧道场效应晶体管器件，包括：

衬底；

在所述衬底内的p-i-n隧道结构，所述p-i-n隧道结构包括第一类型的源极区域、第二类型的漏极区域以及在所述漏极区域与所述源极区域之间的所述衬底的沟道区域，其中，所述漏极区域使用以第二类型的掺杂剂掺杂的锗化硅形成，并且所述衬底包括以第一类型或者所述第二类型的掺杂剂掺杂的硅或者锗化硅；

栅极电极，其通过栅极介电物与所述p-i-n隧道结构分隔开，其中所述栅极介电物部分地位于所述源极区域上且部分地位于所述沟道区域上；

源极电极；

漏极电极；以及

侧壁间隔材料，其第一部分与所述源极区域的一部分相接，其第二部分与所述沟道区域的阶形顶部和所述漏极区域的一部分相接，

其中，所述侧壁间隔物材料被进一步布置成与所述源极电极和所述漏极电极相接；所述漏极电极配置为与所述漏极区域和所述侧壁间隔材料的所述第二部分相接；所述源极电极配置为与所述源极区域和所述侧壁间隔材料的所述第一部分相接。

2.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述侧壁间隔材料进一步布置成围绕所述栅极电极和所述栅极介电物。

3.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述侧壁间隔材料的所述第一部分和所述第二部分具有范围在5nm与15nm之间的宽度。

4.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述栅极介电物包括铪基氧化物、硅基氧化物、硅基氮化物或高k栅极介电物，所述侧壁间隔材料包括硅基氧化物、氮化硅或低k介电物。

5.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述源极区域包括用第一类型的掺杂剂掺杂的锗、锗化硅、砷化铟、或铟-镓-砷。

6.如权利要求5所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述漏极区域包括用第二类型的掺杂剂重掺杂的硅或锗化硅。

7.如权利要求6所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述衬底包括用所述第一类型或所述第二类型的掺杂剂轻掺杂的硅或锗化硅。

8.如权利要求7所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述第一类型的掺杂剂包括p型掺杂剂，所述第二类型的掺杂剂包括n型掺杂剂。

9.如权利要求7所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述第一类型的掺杂剂包括n型掺杂剂，所述第二类型的掺杂剂包括p型掺杂剂。

10.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述源极区域的所述第一部分具有范围在10nm与40nm之间的第一厚度，并且其中所述源极区域的所述第二部分具有范围在15nm与60nm之间的第二厚度。

11.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述栅极电极具有范围在10nm与100nm之间的宽度。

12.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述栅极介电物具有范围在0.4nm与5nm之间的厚度。

13.如权利要求1所述的隧道场效应晶体管器件，其中所述沟道区域具有范围在6nm与30nm之间的宽度，所述沟道区域与所述栅极介电物之间的重叠在3nm与10nm之间的范围内。