【技术实现步骤摘要】
—种全环栅CMOS场效应晶体管和制备方法
本专利技术涉及场效应管
，特别是涉及一种基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管和制备方法。
技术介绍
以半导体器件、集成电路为核心的电子信息产业已超过以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为当前第一大产业，成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。作为电子信息产业基础的半导体器件、集成电路产业，对于推动我国经济发展，促进科技进步，增强我国综合实力以及建设创新型国家具有重要意义。Si基II1-V族CMOS材料和器件是目前国际上竞相开展的新一代晶体管核心技术。针对22nm技术节点，Intel, IBM, Samsung等都采用FinFET技术。针对IOnm及以下技术节点，栅极对沟道电场的调控要求更高，进而提出全环栅的概念。而基于纳米线的全环栅CMOS场效应晶体管由于其几乎全包围的设计，使栅极能够更大程度地控制纳米线内部电场分布，实现电场和载流子浓度调控，增大开态电流，增大开关比，同时有利于提高集成度。基于纳米线的全环栅场MOS效应管最大程度发挥了栅极对沟道的电场调控能力，特别是基于横向二维或三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管，在提高性能的同时提高了集成度。虽然目前国际上和国内许多研究机构都在研制半导体纳米线，但是只有极少数的研究组能够成功研制。目前国际上纳米线多采用竖向排列，实现竖向纳米线主要有两种方案，一是通过至上而下的刻蚀形成竖状纳米线，多用于硅纳米线的制备(德国赵清太小组，IEEEEDL, 33 (2012) 1535 ;法国 LAAS/IEMN 联合小组，Nan...
【技术保护点】
一种基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管，包括硅基底，其特征在于，所述硅基底上生长有n型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列和p型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列；所述n型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列和p型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列间隔排列。
【技术特征摘要】
1.一种基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管，包括硅基底，其特征在于，所述硅基底上生长有n型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列和p型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列；所述n型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列和p型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列间隔排列。2.根据权利要求1所述的基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管，其特征在于，所述n型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列的材料为(InxGa1J (AsySb1^y)或张应变锗；所述P型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列的材料为(InxGa1JSb或张应变锗。3.根据权利要求1所述的基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管，其特征在于，所述n型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列和p型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列均为多层结构。4.一种基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)生长基于娃基的n型单片集成的闻迁移率材料结构和p型单片集成的闻迁移率材料结构； (2)制备n型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列和p型横向三维单片集成的高迁移率纳米线阵列的器件； (3)采用原子层沉积技术实现纳米线周围栅介质和金属栅极材料全包围，制备全环栅CMOS场效应晶体管。5.根据权利要求4所述的基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述步`骤(1)包括以下子步骤:采用高迁移率的II1-V族材料或者锗作为沟道材料，采用外延生长技术实现沟道材料和硅基材料的无转移集成，并且在硅基材料上间隔生长P型沟道材料和n型沟道材料，所述p型沟道材料和n型沟道材料之间填充可选择性腐蚀的材料作为腐蚀牺牲层。6.根据权利要求5所述的基于硅基三维纳米线阵列的全环栅CMOS场效应晶体管的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王庶民，李耀耀，龚谦，程新红，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。