[发明专利]一种Ge基双通道整流场效应晶体管及制备方法

权利要求书

1.一种Ge基双通道整流场效应晶体管，其特征在于，包括衬底(1)，衬底(1)上表面设置有栅氧化层(2)；栅氧化层(2)上设置有栅极(3)；衬底(1)上源端一侧设置有金属层(6)，漏端一侧设置有漏区(5)；栅极(3)外表面设置有介质层(4)；源端和漏端均设置有电极(7)；电极(7)、介质层(4)外表面设置有保护层(8)。

2.根据权利要求1所述的一种Ge基双通道整流场效应晶体管，其特征在于，所述栅氧化层(2)为HfO₂制备，栅极(3)为重掺杂多晶硅制备。

3.根据权利要求1所述的一种Ge基双通道整流场效应晶体管，其特征在于，所述金属层(6)为NiGe合金，金属层(6)与衬底(1)构成NiGe/n-Ge肖特基结构。

4.根据权利要求1所述的一种Ge基双通道整流场效应晶体管，其特征在于，所述介质层(4)为硼磷硅玻璃，电极(7)为金属钨。

5.根据权利要求1所述的一种Ge基双通道整流场效应晶体管，其特征在于，所述保护层(8)为SiN材料。

6.根据权利要求1～5任一项所述Ge基双通道整流场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对衬底(1)进行清洗，通过原子层沉淀法沉积氧化层；

步骤2：在氧化层上通过反应溅射沉积栅极层，刻蚀掉多余的部分，形成栅氧化层(2)和栅极(3)；

步骤3：在栅极(3)表面沉积SiO₂层(9)，用CVD法在SiO₂层(9)表面沉积Si₃N₄层(10)，刻蚀掉除栅极(3)以外的SiO₂层(9)和Si₃N₄层(10)；

步骤4：光刻、涂胶，保留栅极(3)和源端一侧的光刻胶(11)，将漏级一侧的光刻胶刻蚀掉；通过离子注入工艺，对漏端进行离子注入，退火后形成漏区(5)；

步骤5：去除光刻胶，刻蚀掉栅极(3)覆盖的SiO₂层和Si₃N₄层；在栅极(3)和漏区(5)一侧涂光刻胶；通过磁控溅射溅射金属Ni，去除栅极(3)和漏端的Ni层和光刻胶；

步骤6：退火，源端的Ni层和衬底合金化形成金属层(6)；

步骤7：沉积介质层(4)，在介质层(4)对应的源端和漏端分别刻蚀接触孔；沉积金属W，刻蚀掉其他区域的金属W，在源端和漏端分别形成电极(7)；

步骤8：通过CVD在表面沉积保护层(8)。

7.根据权利要求6所述的一种Ge基双通道整流场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤1中沉积温度为250～300℃，氧化层厚度为7nm，采用氧化铪制备，反应前体为[(CH₃)(C₂H₅)N]₄Hf，氧化剂为H₂O；步骤2中栅极层厚度为110nm，采用多晶硅制备。

8.根据权利要求7所述的一种Ge基双通道整流场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤3中SiO₂层厚度为10nm，Si₃N₄层厚度为20～30nm；步骤4中离子注入中注入的是BF₂⁺离子，退火温度为250～300℃；步骤5中Ni层厚度为10nm，通过lift-off工艺去除栅极(3)和漏端的Ni层和光刻胶。

9.根据权利要求8所述的一种Ge基双通道整流场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤6中的退火温度为300度，退火时间为30s；步骤7中介质层厚度为20～30nm，采用硼磷硅玻璃制备；步骤7中金属W厚度为20nm；保护层(8)厚度为20～30nm。

10.根据权利要求1～5任一项Ge基双通道整流场效应晶体管的连接方式，其特征在于，栅极(3)、衬底(1)和漏级三端相连作为等效输入；源端为等效输出。