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申请/专利权人：西安电子科技大学芜湖研究院

摘要：本发明公开了一种直接带隙GeSnCMOS器件，包括：衬底层、Ge虚衬底、第一P型Ge层、隔离区、N阱、第二P型Ge层、本征Ge隔离层、沟道层、第一本征三元合金异质帽层、PMOS栅极、PMOS源漏区、N型Ge层、第二本征三元合金异质帽层、NMOS栅极、NMOS源漏区、介质层、源漏电极和钝化层；第一本征三元合金异质帽层的材料为SixGe1‑x‑ySny；其中，x的范围为0.1～0.15，y的范围为0.05～0.07；第二本征三元合金异质帽层的材料为SixGe1‑x‑ySny；其中，x的范围为0.1～0.15，y的范围为0.08～0.1；沟道层为本征DR‑Ge1‑zSnz层；其中，z的范围为0.12～0.18。本发明通过单边高势垒量子限域NMOS和量子阱PMOS组成的DR‑GeSnCMOS结构，能够利于NMOS器件沟道的开启，整个器件各层材料相同，NMOS与PMOS结构与工艺兼容性较佳。本发明还提供一种直接带隙GeSnCMOS器件的制备方法。

主权项：1.一种直接带隙GeSnCMOS器件，其特征在于，包括：衬底层1、Ge虚衬底4、第一P型Ge层5、隔离区17、N阱7、第二P型Ge层11、本征Ge隔离层12、沟道层13、第一本征三元合金异质帽层16、PMOS栅极、PMOS源漏区25、N型Ge层8、第二本征三元合金异质帽层20、NMOS栅极、NMOS源漏区27、介质层28、PMOS源电极、PMOS漏电极、NMOS源电极、NMOS漏电极和钝化层30；所述衬底层1、所述Ge虚衬底4和第一P型Ge层5由下至上依次设置；所述N型Ge层8和所述第二P型Ge层11均位于所述第一P型Ge层5的上层；所述N阱7位于所述第一P型Ge层5内，且位于所述第二P型Ge层11的下方；所述本征Ge隔离层12位于所述N型Ge层8和所述第二P型Ge层11的上层；所述沟道层13位于所述本征Ge隔离层12的上层；所述第一本征三元合金异质帽层16和所述第二本征三元合金异质帽层20均位于所述沟道层13的上层；所述隔离区17由所述第一P型Ge层5穿过所述本征Ge隔离层12和所述沟道层13向上延伸至所述第一本征三元合金异质帽层16和第二本征三元合金异质帽层20上方；所述N阱7、所述第二P型Ge层11和所述第一本征三元合金异质帽层16位于所述隔离区17的一侧；所述N型Ge层8和所述第二本征三元合金异质帽层20位于所述隔离区17的另一侧；所述PMOS源漏区25位于所述第一本征三元合金异质帽层16、所述沟道层13和所述本征Ge隔离层12内；所述NMOS源漏区27位于所述第二本征三元合金异质帽层20、所述沟道层13和本征Ge隔离层12内；所述PMOS栅极位于所述第一本征三元合金异质帽层16的上层；所述NMOS栅极位于所述第二本征三元合金异质帽层20的上层；所述PMOS栅极和所述NMOS栅极上覆盖有介质层28；所述PMOS源电极、PMOS漏电极位于介质层28上且位于所述隔离区17的一侧，且分别位于所述PMOS栅极的两侧；所述NMOS源电极、所述NMOS漏电极位于介质层28上且位于所述隔离区17的另一侧，且位于所述NMOS栅极的两侧；所述介质层28、所述PMOS源电极、PMOS漏电极、所述NMOS源电极、所述NMOS漏电极上覆盖有所述钝化层30；所述第一本征三元合金异质帽层16的材料为SixGe1-x-ySny；其中，x的范围为0.1～0.15，y的范围为0.05～0.07；所述第二本征三元合金异质帽层20的材料为SixGe1-x-ySny；其中，x的范围为0.1～0.15，y的范围为0.08～0.1；所述沟道层13为本征DR-Ge1-zSnz层；其中，z的范围为0.12～0.18。

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