[发明专利]基于钙钛矿单晶衬底与二维材料沟道的CMOS FinFET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于钙钛矿单晶衬底与二维材料沟道的CMOS FinFET的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取钙钛矿单晶衬底层(100)；

刻蚀所述钙钛矿单晶衬底层(100)形成第一Fin(102)和第二Fin(103)；

在所述钙钛矿单晶衬底层(100)上制备绝缘层(104)，且暴露所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)的顶面和部分侧面；

在所述第一Fin(102)上制备电子沟道传输层(106)；

在所述第二Fin(103)上制备空穴沟道传输层(108)；

在所述电子沟道传输层(106)和所述空穴沟道传输层(108)上均制备源极和漏极；

在所述电子沟道传输层(106)上的所述源极、所述漏极之间的沟道和在所述空穴沟道传输层(108)上的所述源极、所述漏极之间的沟道上制备栅介质层(109)；

在所述栅介质层(109)上制备栅极(110)。

2.根据权利要求1所述的CMOS FinFET的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿单晶衬底层(100)用ABX₃表示，其中，A是CH₃NH₃⁺、HC(NH₂)₂⁺、Cs⁺中的至少一种，B是Pb²⁺、Sn²⁺中的至少一种，X是Cl^-、Br^-、I^-中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的CMOS FinFET的制备方法，其特征在于，刻蚀所述钙钛矿单晶衬底层(100)形成第一Fin(102)和第二Fin(103)，包括：

在所述钙钛矿单晶衬底层(100)上制备第一掩膜层(101)；

在所述第一掩膜层(101)上沉积光刻胶材料层；

光照和显影光刻胶材料层以图案化第一掩膜层(101)；

通过刻蚀工艺刻蚀图案化的第一掩膜层(101)和所述钙钛矿单晶衬底层(100)以形成第一Fin(102)和第二Fin(103)，所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)上表面保留有所述第一掩膜层(101)。

4.根据权利要求3所述的CMOS FinFET的制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿单晶衬底层(100)上制备绝缘层(104)，且暴露所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)的顶面和部分侧面，包括：

在所述钙钛矿单晶衬底层(100)上沉积覆盖所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)的绝缘层材料，所述绝缘层材料与所述第一掩膜层(101)材料相同，所述绝缘层材料与所述第一掩膜层(101)组成绝缘层(104)；

利用平坦化工艺使所述绝缘层(104)的高度降至与所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)的顶部相同的高度；

通过刻蚀工艺刻蚀图案化的第二掩膜层和所述绝缘层(104)以暴露所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)的顶面和部分侧面，剩余的所述绝缘层(104)的高度小于所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)的高度。

5.根据权利要求1所述的CMOS FinFET的制备方法，其特征在于，在所述第一Fin(102)上制备电子沟道传输层(106)，包括：

在所述绝缘层(104)、所述第一Fin(102)和所述第二Fin(103)上沉积第三掩膜层(105)；

经过图案化和刻蚀工艺刻蚀所述第三掩膜层(105)以暴露所述第一Fin(102)的侧面和顶面；

在所述第一Fin(102)的侧面和顶面沉积所述电子沟道传输层(106)。