[发明专利]一种悬浮石墨烯‑硅异质结晶体管结构及其制造方法

权利要求书

1.一种悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，包括：

基板；

形成于所述基板上的源漏区域；

形成于所述源漏区域之间的沟道沟槽；

形成于所述源漏区域中的重掺杂欧姆接触区域；

形成于所述重掺杂欧姆接触区域上方的源漏电极；

其特征在于，所述悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构还包括石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜位于所述沟道沟槽的上方，与部分所述源漏区域接触形成异质结，且在所述石墨烯薄膜上形成有栅介质层和栅极电极。

2.根据权利要求1所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，其特征在于，所述源漏区域的掺杂类型与所述基板不同，所述重掺杂欧姆接触区域与所述源漏区域的掺杂类型相同。

3.根据权利要求1所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，其特征在于，所述沟道沟槽的深度小于所述源漏区域的掺杂深度。

4.根据权利要求1所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，其特征在于，所述源漏电极下方填充有绝缘介质。

5.根据权利要求1所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，其特征在于，所述石墨烯薄膜通过化学气相沉积法生长并转移到所述基板上。

6.根据权利要求1所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，其特征在于，所述石墨烯薄膜不能完全覆盖所述沟槽。

7.根据权利要求1所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，其特征在于，所述栅介质层为高K材料。

8.根据权利要求7所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管结构，其特征在于，所述高K材料包括Si₃N₄、Al₂O₃、HfO₂、TiO₂或者Y₂O₃的一种或多种的组合。

9.一种根据权利要求1所述的悬浮石墨烯-硅异质结晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一：提供基板，并在所述基板上形成源漏区域以及重掺杂源漏欧姆接触区域；

步骤二：在所述基板上刻蚀沟槽并进行介质回填和平整化处理；

步骤三：将石墨烯薄膜转移到所述基板上，并对所述石墨烯薄膜进行图形化处理；

步骤四：在所述石墨烯薄膜上形成栅介质层和栅极电极，并在重掺杂源漏欧姆接触区域上方形成源漏极电极；

步骤五：对所述栅极电极下方的沟槽内的介质进行刻蚀并形成空隙。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤二包括在所述源漏区域之间的沟道区、源极PAD、漏极PAD和栅极PAD区域刻蚀相同深度的沟槽。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤二还包括通过热氧化或者化学气相沉积工艺实现介质回填，并采用化学机械抛光工艺进行平整化处理。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述石墨烯薄膜的图形化处理通过光刻和/或刻蚀工艺实现。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述栅介质层可以通过无机或有机种子层形成所述栅介质层。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤五包括对所述栅极电极下方的沟槽内的介质进行湿法刻蚀。