[发明专利]异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管，所述隧穿场效应晶体管包括源极、栅极、漏极、源区、沟道区和漏区，载流子通过所述源极进入所述沟道区并通过所述漏极离开所述沟道区，所述栅极用于调制所述沟道区导通与关断的电极，其特征在于，所述沟道区包括“一”部和“1”部，所述“1”部包括与所述“一”部连接的第一连接端，以及与所述第一连接端相对设置的第二连接端，所述第二连接端通过N⁺漏区连接所述漏极，所述“1”部的两侧设置有两个栅极，两个所述栅极与所述“1”部之间分别设置有两个第一异质介质，所述栅极和所述第一异质介质垂直于第二异质介质设置，且所述第一异质介质与所述第二异质介质的高度之和与所述“1”部的高度相等，所述栅极的高度与所述第一异质介质高度相等，所述“一”部两侧分别设置有两个源极；

所述异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管的制作方法包括：

S1：依次制备底层硅、氧化物埋层和顶层硅的SOI衬底；

S2：在顶层硅表面刻蚀漏区以外的区域，形成倒T型结构，得到倒T型沟道区；

S3：在顶层硅的两侧刻蚀形成源区凹槽，在400℃-600℃的条件下，外延淀积硅锗材料填充源区凹槽，同时在硅中通入硼掺杂气体对源区进行原位掺杂，形成P型源区；

S4：在顶层硅表面依次光刻出漏区和夹层区图形，采用离子注入工艺在漏区和夹层区分别注入相应计量的砷离子，退火激活杂质，形成N+型漏区和N+夹层区；

S5：在源区和夹层区表面生长第二异质栅介质二氧化铪；

S6：在沟道区“1”部两侧生长第一异质栅介质二氧化硅，淀积多晶硅形成栅极；

S7：在所述源区和漏区光刻出源电极和漏电极窗口，淀积金属形成源极和漏极。

2.根据权利要求1所述的异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述第一异质介质的材料为低K介质材料，和/或

所述第二异质介质的材料为高K介质材料。

3.根据权利要求2所述的异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述第一异质介质为二氧化硅，和/或，所述第二异质介质为氧化铪。

4.根据权利要求1所述的异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述隧穿场效应晶体管还包括位于两个所述源极和所述“一”部两侧的两个源区和两个N⁺型夹层，所述源区的输入端连接所述源极的输出端，其输出端连接所述N⁺型夹层的输入端，所述N⁺型夹层的输出端分别与所述“一”部的两侧连接；

所述源区用于增大隧穿区域，增大载流子，所述N⁺型夹层用于降低隧穿视垒，增大隧穿几率。

5.根据权利要求4所述的异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述隧穿场效应晶体管还包括位于所述“一”部下方的SOI衬底。

6.根据权利要求5所述的异质栅介质的异质结隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述SOI衬底的长度等于所述“一”部的长度以及位于所述“一”部两侧的两个P⁺型源区和两个夹层的长度之和。