一种平面互补型隧穿场效应晶体管反相器的制作方法

文档序号:19146578发布日期:2019-11-15 23:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,包括:

本征si衬底(1);

隔离区(2),位于所述本征si衬底(1)的上表面,其底部延伸至所述本征si衬底(1)的内部,所述隔离区(2)分别设置在所述本征si衬底(1)的两侧和中部;

p+源区(3)、n+漏区(4)、p+漏区(5)和n+源区(6),依次间隔设置在所述本征si衬底(1)的上表面,其底部均延伸至所述本征si衬底(1)的内部,且所述n+漏区(4)和所述p+漏区(5)位于中部所述隔离区(2)的两侧;

inas沟道层(7),位于所述本征si衬底(1)上,且与所述p+源区(3)和所述n+漏区(4)的至少一部分接触;

ge沟道层(8),位于所述本征si衬底(1)上,且与所述p+漏区(5)和所述n+源区(6)的至少一部分接触;

两个栅氧化层(9),分别位于所述inas沟道层(7)和所述ge沟道层(8)上;

两个栅金属层(10),分别位于相应的所述栅氧化层(9)上;

两个源极金属层(11),均位于所述本征si衬底(1)上且分别与所述p+源区(3)和所述n+源区(6)接触;

两个漏极金属层(12),分别位于所述inas沟道层(7)和所述ge沟道层(8)上;

钝化层(13),位于所述栅金属层(10)、所述源极金属层(11)和所述漏极金属层(12)之间,以及所述本征si衬底(1)上未被覆盖的区域;

互连金属层(14),位于所述栅金属层(10)、所述源极金属层(11)和所述漏极金属层(12)上,且所述栅金属层(10)上的所述互连金属层(14)相互连接,所述漏极金属层(12)上的所述互连金属层(14)相互连接。

2.根据权利要求1所述的平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,所述p+源区(3)和所述p+漏区(5)的掺杂浓度为2×1019-5×1019cm-3

3.根据权利要求1所述的一种平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,所述n+漏区(4)和所述n+源区(6)的掺杂浓度为2×1019-5×1019cm-3

4.根据权利要求1所述的平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,所述inas沟道层(7)的厚度为5-7nm,覆盖在所述p+源区(3)上的区域的长度为30-45nm,掺杂浓度为1×1013-1×1015cm-3

5.根据权利要求1所述的平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,所述ge沟道层(8)的厚度为5-7nm,覆盖在所述n+源区(6)上的区域的长度为30-45nm,掺杂浓度为1×1012-1×1013cm-3

6.根据权利要求1所述的平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,所述栅氧化层(9)的材料为al2o3或hfo2,厚度为3-5nm。

7.根据权利要求1所述的平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,所述栅氧化层(9)未被所述栅金属层(10)覆盖区域的长度为45-75nm。

8.根据权利要求1所述的平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,其特征在于,所述隔离区(2)内部填充的隔离介质为sio2。


技术总结
本发明涉及一种平面互补型隧穿场效应晶体管反相器,是由InAs/Si异质结TFET和Ge/Si异质结TFET组成的平面结构,其中,InAs/Si异质结TFET和Ge/Si异质结TFET分别作为NTFET与PTFET。本发明新型平面CTFET反相器中的NTFET与PTFET的隧穿结处均采用沟道覆盖源区的异质隧穿结形式,异质结隧穿可以提高反相器的工作频率,并且可以通过调控沟道覆盖源区的长度调节NTFET与PTFET的隧穿电流。NTFET与PTFET均为埋层漏的平面结构,利用电学特性隔离的方式避免了漏空隔离的工艺复杂度,而且可以实现与传统CMOS工艺的兼容。

技术研发人员:吕红亮;孟凡康;芦宾;张玉明;吕智军;朱翊
受保护的技术使用者:西安电子科技大学
技术研发日:2019.06.27
技术公布日:2019.11.15
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