[发明专利]应变硅、栅极构建的费米场效应晶体管

权利要求书

1.一种场效应晶体管，包括：

衬底中的应变硅沟道；

所述衬底中在所述应变硅沟道两端的源极区/漏极区；

所述应变硅沟道上的栅极绝缘层，其中，所述应变硅沟道的掺杂、所述衬底的掺杂和/或所述应变硅沟道的深度被配置成可在所述场效应晶体管的阈电压条件下，在所述栅极绝缘层中和在邻近所述栅极绝缘层的应变硅沟道中产生接近零的垂直电场；以及

所述栅极绝缘层上的栅极，所述栅极被配置成可提供接近于硅的中间能带隙的栅极逸出功。

2.如权利要求1所述的场效应晶体管，还包括：在所述衬底和所述应变硅沟道之间的松弛硅-锗缓冲层，所述缓冲层被配置成可将应变施加到所述应变硅沟道上。

3.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中：所述栅极包含多晶硅-锗。

4.如权利要求3所述的场效应晶体管，其中：所述栅极还包含远离所述栅极绝缘层的在所述多晶硅-锗上的多晶硅层。

5.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中：所述栅极被配置成可提供在硅的中间能带隙上下约0.3eV范围内的栅极逸出功。

6.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中：所述栅极被配置成可提供约4.7eV的栅极逸出功。

7.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中：所述沟道的掺杂、所述衬底的掺杂和/或所述沟道的深度根据下式来选择：

$x_i=\frac{N_A}{N_D+N_A}\sqrt{\frac{2{\mathrm{\ϵ}}_s}{q}\left[\right[\frac{1}{N_A}+\frac{1}{N_D}\left]\right]}$

其中：x_i是所述沟道的深度，N_A是所述衬底的掺杂，N_D是所述沟道的掺杂，ε_s是硅的介电常数，而q是基本电荷。