双轴张应变GeSn n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管

摘要

本发明提供一种带有双轴张应变的GeSnn沟道MOSFET。该MOSFET(10)包括衬底（101）、源极和漏极（102,103）、GeSn沟道（104）、绝缘介电质薄膜（105）以及栅电极（106）。源漏区域材料的晶格常数比GeSn沟道材料的晶格常数大，GeSn沟道形成XY面内的双轴张应变。这种应变有利于沟道GeSn材料由间接带隙结构变为直接带隙结构，电子迁移率大大提高，从而提高MOSFET性能。

主权项

一种带有双轴张应变的GeSn n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，具有一GeSn沟道、一衬底、一源极、一漏极、一绝缘介电质薄膜和一栅电极；所述源极或者漏极通过外延生长或者键合方式生长在衬底上，其材料为弛豫的单晶半导体材料GeSn，源极、GeSn沟道和漏极形成竖直器件结构；所述绝缘介电质薄膜环绕生长在GeSn沟道上，所述栅电极覆盖在绝缘介电质薄膜上；所述源极或漏极材料的晶格常数比GeSn沟道晶格常数大；所述沟道GeSn材料的通式为Ge_1‑xSn_x，其中0≤x≤0.25；所述源极和漏极材料为单晶GeSn，通式为Ge_1‑ySn_y，其中0≤y≤0.25，x<y。