[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

半导体衬底；

形成在所述半导体衬底上的稀土氧化物层；和

形成在所述稀土氧化物层上的沟道区以及形成在所述沟道区两侧的源区和漏区；

其中，所述稀土氧化物层的材料的晶格常数a与所述沟道区和或所述源区和漏区的半导体材料的晶格常数b的关系为：a=(n±c)b，其中n为整数，c为晶格常数失配率，0<c≤15%。

2.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于，所述稀土氧化物层的厚度不小于5nm。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述稀土氧化物层的材料包括：(Gd_1-xEr_x)₂O₃、(Gd_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xNd_x)₂O₃、(Pr_1-xGd_x)₂O₃中的一种或多种的组合，其中x的取值范围为0-1。

4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述稀土氧化物层通过外延生长形成。

5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述源区和漏区以及所述沟道区通过晶体生长的方式形成。

6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述源区和漏区以及所述沟道区的材料包括：Si、Ge、任意组分SiGe、III-V族半导体材料和II-VI族半导体材料。

7.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：提供半导体衬底；

S02：在所述半导体衬底上形成稀土氧化物层；和

S03：在所述稀土氧化物层上形成沟道区，以及在所述沟道区两侧形成源区和漏区；

其中，所述稀土氧化物层的材料的晶格常数a与所述沟道区和或所述源区和漏区的半导体材料的晶格常数b的关系为：a=(n±c)b，其中n为整数，c为晶格常数失配率，0<c≤15%。

8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述稀土氧化物层的厚度不小于5nm。

9.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述稀土氧化物层的材料包括：(Gd_1-xEr_x)₂O₃、(Gd_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xNd_x)₂O₃、(Pr_1-xGd_x)₂O₃中的一种或多种的组合，其中x的取值范围为0-1。

10.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述稀土氧化物层通过外延生长形成。

11.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，步骤S02之后，还包括：对器件表面进行化学机械抛光。

12.如权利要求7或11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，步骤S03包括：在所述稀土氧化物层上分别生长晶体以形成所述沟道区、所述源区和漏区。

13.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述源区和漏区以及所述沟道区的材料包括：Si、Ge、任意组分SiGe、III-V族半导体材料和II-VI族半导体材料。