硅基横向纳米线多面栅晶体管及其制备方法

摘要

本发明提供了一种硅基横向纳米线多面栅晶体管及其制备方法。该硅基横向纳米线多面栅晶体管通过化学腐蚀形成相对的两具有硅(111)晶面的端面，在该相对的两硅(111)晶面之间实现了III-V材料纳米线横向生长并形成桥接结构，从而容易实现多面金属栅在平面上的逻辑集成。

主权项

一种硅基横向纳米线多面栅晶体管，其特征在于，基于(110)晶面SOI衬底制备，该SOI衬底的顶硅薄层被N型或P型掺杂，包括：源极，包括：源区硅电导台面，由所述被掺杂的SOI衬底顶硅薄层刻蚀形成；源区金属电极，形成于所述源区硅电导台面上；漏极，包括：漏区硅电导台面，由所述被掺杂的SOI衬底顶硅薄层刻蚀形成；漏区金属电极，形成于所述漏区硅电导台面上；一条或多条Si/III‑V族异质结纳米线，分别连接于所述源区硅电导台面和漏极硅电导台面之间，作为晶体管的导电沟道，每条Si/III‑V族异质结纳米线包括：左段硅纳米线和右段硅纳米线，分别由所述被掺杂的SOI衬底顶硅薄层刻蚀形成，两者朝向内侧的端面为硅(111)晶面；中段III‑V材料纳米线，形成于所述左段硅纳米线和右段硅纳米线之间；绝缘保护层，至少包覆于所述一条或多条Si/III‑V族异质结纳米线的外表面；以及金属栅电极，形成于所述一条或多条的Si/III‑V族异质结纳米线外侧的绝缘保护层上；其中，所述Si/III‑V族异质结纳米线的长度介于1μm～10μm之间，其横向尺寸介于50μm～200μm之间，其数目介于1～1000之间；所述中段III‑V材料纳米线的长度介于0.5μm～8μm之间。