[发明专利]形成纳米结构的方法、半导体器件制造方法和半导体器件

说明书

本发明的实施方式提供形成纳米接构的方法、使用其制造半导体器件的方法和包括纳米结构的半导体器件。形成纳米结构的方法可以包括形成绝缘层以及在绝缘层上形成纳米结构。该绝缘层可以具有晶体结构。该绝缘层可以包括绝缘二维(2D)材料。该绝缘2D材料可以包括六方氮化硼(h‑BN)。该绝缘层可以形成在催化剂金属层上。该纳米结构可以包括硅(Si)、锗(Ge)和SiGe中的至少一种。纳米结构可以包括至少一个纳米线。

技术领域

本公开涉及形成纳米结构的方法、使用该纳米结构制造半导体器件的方法、以及包括纳米结构的半导体器件。

背景技术

半导体器件，诸如晶体管和二极管，被广泛用于各种电子装置领域中的各种目的。例如，晶体管被用作显示装置中的开关器件或驱动器件、存储器件、和逻辑电路，并且被用作各种其它电路的基本部件。

大部分当前商业化的晶体管是硅(Si)基金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。一般而言，MOSFET可以通过在硅基板的沟道区(半导体)上形成栅氧化物诸如硅氧化物然后在其上形成金属栅或多晶硅栅而制造。然而，由于现有的MOSFET的制造工艺限制和/或性能限制，需要对能够克服这些限制的下一代材料/器件的研究和开发。

发明内容

一个或更多示例性实施方式提供在具有晶体结构的绝缘层上生长纳米结构的方法。

一个或更多示例性实施方式还提供在二维(2D)材料上生长纳米结构的方法。

一个或更多示例性实施方式还提供通过使用纳米结构生长方法制造半导体器件的方法。

一个或更多示例性实施方式还提供包括纳米结构的各种半导体器件。

根据一示例性实施方式的一方面，一种形成纳米结构的方法包括形成具有晶体结构的绝缘层以及在绝缘层上生长至少一个半导体纳米结构。

绝缘层可以包括绝缘二维(2D)材料。

绝缘2D材料可以包括例如六方氮化硼(h-BN)。

绝缘层可以形成在催化剂金属层上。

催化剂金属层可以包括铜(Cu)、镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)、铂(Pt)和钌(Ru)中的至少一种。

纳米结构可以包括硅(Si)、锗(Ge)和SiGe中的至少一种。

纳米结构可以包括纳米线。

纳米线可以通过使用蒸发工艺形成。

纳米线可以在大约340℃至大约420℃的沉积基板温度形成。

纳米线可以通过执行大约10分钟至大约30分钟的沉积工艺而形成。

多个纳米线可以在绝缘层上形成网状结构。

根据另一示例性实施方式的一方面，一种制造半导体器件的方法包括：形成具有晶体结构的绝缘层；在绝缘层上生长至少一个半导体纳米结构；以及形成包括半导体纳米结构的器件单元。

绝缘层可以包括绝缘二维(2D)材料。

绝缘2D材料可以包括例如六方氮化硼(h-BN)。

绝缘层可以形成在催化剂金属层上。

催化剂金属层可以包括铜(Cu)、镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)、铂(Pt)和钌(Ru)中的至少一种。

纳米结构可以包括硅(Si)、锗(Ge)和SiGe中的至少一种。

纳米结构可以包括纳米线。

纳米线可以通过蒸发工艺形成。

纳米线可以在大约340℃至大约420℃的沉积基板温度形成。