一种结调制型隧穿场效应晶体管及其制备方法

摘要

本发明公开了一种结调制型隧穿场效应晶体管及其制备方法，属于CMOS超大集成电路（ULSI）中的场效应晶体管逻辑器件与电路领域。该隧穿场效应晶体管利用垂直沟道区三面包围的高掺杂源区提供的PN结能有效耗尽沟道区，使得栅下表面沟道能带提高，当器件发生带带隧穿时能获得比传统TFET更陡的能带和更窄的隧穿势垒宽度，等效实现了陡直的隧穿结掺杂浓度梯度的效果，从而大幅提高传统TFET的亚阈特性并同时提升器件的导通电流。本发明在与现有的CMOS工艺兼容的条件下，一方面有效地抑制了器件的双极导通效应，同时能抑制小尺寸下源结边角处的寄生隧穿电流，能等效实现陡直的源结掺杂浓度的效果。

主权项

一种隧穿场效应晶体管，包括一个半导体衬底（1）、一个垂直沟道区（2）、一个高掺杂源区（4）、一个低掺杂漏区（8）、一个栅介质层（5）和一个控制栅（6），以及与控制栅（6）相连的栅电极（9），与高掺杂源区（4）连接的源电极（10）和与低掺杂漏区（8）连接的漏电极（11），其特征在于，半导体衬底（1）的上方为垂直沟道区（2），垂直沟道区（2）呈长方体状；垂直沟道区（2）的下方一侧为栅介质层（5）和控制栅（6），其它侧面为高掺杂源区（4），低掺杂漏区（8）位于垂直沟道区（2）的顶端，低掺杂漏区（8）和控制栅（6）之间为隔离区（7），低掺杂漏区（8）和高掺杂源区（4）掺有不同掺杂类型的杂质，且低掺杂漏区（8）的掺杂浓度在5×1017cm‑3至1×1019cm‑3之间，高掺杂源区（4）的掺杂浓度在1×1019cm‑3至1×1021cm‑3之间。