[實用新型]一種硅基鍺錫高電子遷移率晶體管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821596246.X
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN208923144U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪巍;方青;涂芝娟;曾友宏;蔡艷;王慶;王書曉;余明斌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新微科技服務(wù)有限公司
• 主分類號: H01L29/161
• 分類號: H01L29/161;H01L29/778
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本申請?zhí)峁┮环N硅基鍺錫高電子遷移率晶體管，該硅基鍺錫高電子遷移率晶體管包括：硅基襯底；位于所述硅基襯底上的緩沖層；位于所述緩沖層上的溝道層，所述溝道層為鍺錫(GeSn)材料；以及位于所述溝道層上的間隔層，勢壘層和蓋層，所述間隔層，勢壘層和蓋層為III?V族半導(dǎo)體材料，其中，所述間隔層與溝道層的界面形成二維電子氣，所述緩沖層厚度大于500nm。根據(jù)本實施例,能夠提高晶體管的高速性能，并且，GeSn容易與Si基集成電路制造技術(shù)集成。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅基鍺錫高電子遷移率晶體管。

背景技術(shù)

高電子遷移率晶體管(HEMT，High Electron Mobility Transistor)具有的高速、高頻、低噪聲等優(yōu)異性能，是實現(xiàn)5G通信、高頻衛(wèi)星通信的主流微波器件。

隨著半導(dǎo)體應(yīng)用不斷向微波(高頻)段拓展，以砷化鎵、磷化銦為代表的III-V族高遷移率半導(dǎo)體材料顯示出巨大的優(yōu)越性，能滿足信息處理的高速化、高頻化需求。

應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的背景技術(shù)部分進行了闡述而認為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

發(fā)明內(nèi)容

在現(xiàn)有技術(shù)中，III-V族材料制造成本都非常高，并且會引起環(huán)境問題，而且難以與硅(Si)基集成電路制造技術(shù)集成。

本申請實施例提供一種硅基鍺錫(GeSn)高電子遷移率晶體管及其制造方法，在硅基襯底上形成由鍺錫(GeSn)材料制備高電子遷移率晶體管，由此，能夠提高晶體管的高速性能，并且，GeSn容易與Si基集成電路制造技術(shù)集成。

根據(jù)本申請實施例的一個方面，提供一種硅基鍺錫(GeSn)高電子遷移率晶體管，包括：

硅基襯底；

位于所述硅基襯底上的緩沖層；

位于所述緩沖層上的溝道層，所述溝道層為鍺錫(GeSn)材料；以及

位于所述溝道層上的間隔層，勢壘層和蓋層，所述間隔層，勢壘層和蓋層為III-V族半導(dǎo)體材料，其中，所述間隔層與溝道層的界面形成二維電子氣，所述緩沖層厚度大于500nm。

根據(jù)本申請實施例的另一個方面，其中，所述硅基襯底的材料為硅或絕緣體上的硅，所述緩沖層材料為鍺或者鍺硅(SiGe)。

根據(jù)本申請實施例的另一個方面，其中，所述溝道層的材料為Ge_(1-x)Sn_x，其中，0.06<x<0.3。

根據(jù)本申請實施例的另一個方面，其中，所述間隔層，勢壘層和蓋層的材料為銦鋁磷(InAlP)，銦鋁砷(InAlAs)，銦鎵磷(InGaP)或者銦鎵砷(InGaAs)。

根據(jù)本申請實施例的另一個方面，其中，所述間隔層未摻雜，所述勢壘層和所述蓋層均摻雜，并且，所述蓋層的摻雜濃度高于所述勢壘層的摻雜濃度。

根據(jù)本申請實施例的另一個方面，其中，所述勢壘層與柵電極連接，所述蓋層與源電極和漏電極連接。

本申請的有益效果在于：在硅基襯底上形成由鍺錫(GeSn)材料制備高電子遷移率晶體管，由此，能夠提高晶體管的高速性能，并且，GeSn容易與Si基集成電路制造技術(shù)集成。

參照后文的說明和附圖，詳細公開了本申請的特定實施方式，指明了本申請的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請的實施方式包括許多改變、修改和等同。