[發(fā)明專利]高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910091632.2
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101997029A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李越強(qiáng);劉雯;王曉東;陳燕玲;楊富華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335;H01L21/78
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管，包括：

一襯底；

一第一應(yīng)力緩沖層，該第一應(yīng)力緩沖層制作在襯底上；

一第二應(yīng)力緩沖層，該第二應(yīng)力緩沖層制作在第一應(yīng)力緩沖層上；

一摻雜層，該摻雜層制作在第二應(yīng)力緩沖層上；

一間隔層，該間隔層制作在摻雜層上；

一溝道層，該溝道層制作在間隔層上；

一下勢壘層，該下勢壘層制作在溝道層上；

一量子點(diǎn)層，該量子點(diǎn)層制作在下勢壘層上；

一上勢壘層，該上勢壘層制作在量子點(diǎn)層上，該上勢壘層上面的中間有一凹形臺面，該凹形臺面的一側(cè)為源區(qū)，另一側(cè)為漏區(qū)；

兩帽層，該兩帽層分別制作在上勢壘層兩側(cè)的源區(qū)和漏區(qū)上；

一第一電極，該第一電極制作在一帽層的上面；

一第二電極，該第二電極制作在另一帽層的上面；

一第三電極，該第三電極制作在上勢壘層上面的凹形臺面上。

2.如權(quán)利要求1所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管，其中所述的襯底為(100)面的半絕緣砷化鎵或磷化銦襯底。

3.如權(quán)利要求1所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管，其中所述的凹形臺面的寬度為1-5μm。

4.如權(quán)利要求1所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管，其中所述的間隔層的厚度為10nm-40nm。

5.如權(quán)利要求1所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管，其中所述的下勢壘層的厚度為5nm-20nm。

6.一種高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管的制作方法，包括如下步驟：

步驟1：采用分子束外延或金屬有機(jī)化學(xué)汽相淀積的方法在襯底上依次生長第一應(yīng)力緩沖層、第二應(yīng)力緩沖層、摻雜層、間隔層、溝道層、下勢壘層、量子點(diǎn)層、上勢壘層和帽層；

步驟2：采用濕法腐蝕的方法，在帽層的中間腐蝕出一凹形臺面，腐蝕深度到上勢壘層，該凹形臺面的一側(cè)為源區(qū)，另一側(cè)為漏區(qū)，形成器件結(jié)構(gòu)；

步驟3：將器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離，形成單個器件；

步驟4：在單個器件的源區(qū)上制作第一電極，在漏區(qū)上制作第二電極；

步驟5：退火；

步驟6：在凹形臺面上制作第三電極；

步驟7：加厚電極，壓焊引出金絲，完成場效應(yīng)晶體管的制作。

7.如權(quán)利要求6所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中所述的襯底1為(100)面的半絕緣砷化鎵或磷化銦襯底。

8.如權(quán)利要求6所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中所述的凹形臺面的寬度為1-5μm，凹形臺面底部的側(cè)壁為正梯形。

9.如權(quán)利要求6所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中所述的間隔層的厚度為10nm-40nm。

10.如權(quán)利要求6所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中所述的下勢壘層的厚度為5nm-20nm。

11.如權(quán)利要求6所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中所述的退火是在N₂氣氛保護(hù)下進(jìn)行，退火溫度為420℃，退火時間為2-3min。

12.如權(quán)利要求6所述的高遷移率量子點(diǎn)場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中所述的將器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離，是采用各項(xiàng)異性腐蝕，被腐蝕的凹形臺面底部的側(cè)壁為和面，腐蝕液配比為H₃PO₄∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶50。