一种低功耗高性能锗沟道量子阱场效应晶体管

摘要

本发明公开了一种低功耗高性能的锗沟道量子阱场效应晶体管，包括半导体锗衬底；半导体锗衬底具有源端注入区和漏端注入区；源端注入区和漏端注入区之间的半导体锗衬底表面依次覆盖二维材料钝化层、栅极绝缘层和栅电极；源端注入区和漏端注入区均设有N+或P+有源注入区。本结构的量子阱晶体管在工作时能够获得比传统锗基金属氧化物半导体场效应晶体管更大的工作电流。栅叠层中的二维材料，由于其层数减少时能带结构会发生变化，特定层数对应的能带结构与锗的能带结构的相对位置偏差使锗沟道形成一个量子阱，这能有效地限制电子和空穴两种载流子的输运空间，减少载流子散射对迁移率的影响，提高器件工作电流，实现低功耗高性能的P型和N型晶体管。