一种硅基III-V族nMOS器件的制作方法

本发明公开了一种硅基III-V族nMOS器件的制作方法，包括以下步骤：步骤1：在硅衬底上，生长锗层；步骤2：将生长了锗层的硅衬底放入MOCVD反应室中，分别生长低温成核砷化镓层和高温砷化镓层；步骤3：停止生长，更换衬底舟和反应室内管，高温退火30分钟后，在高温砷化镓层上生长半绝缘InGaP层；步骤4：在半绝缘InGaP层上生长薄砷化镓层以及砷化镓基nMOS结构；步骤5：制作栅氧化物、源极、栅极和漏极，完成硅基III-V族nMOS器件的制备。

1.一种硅基III-V族nMOS器件的制作方法，包括以下步骤，步骤1：在硅衬底上，采用超高真空化学气相沉积生长锗层；步骤2：将生长了锗层的硅衬底放入MOCVD反应室中，分别生长低温成核砷化镓层和高温砷化镓层；步骤3：高温砷化镓层生长结束后，降温更换衬底舟和反应室内管，高温退火一定时间后，在高温砷化镓层上生长半绝缘InGaP层；其中，在生长半绝缘InGaP层时掺杂剂为二茂铁，半绝缘InGaP层所用的III族源为TMIn和TMGa；所述掺杂剂二茂铁的流量与所述TMIn和TMGa的流量之和的比为1：1000，数量级为1×10^-8mol/min；步骤4：在半绝缘InGaP层上生长薄砷化镓层以及砷化镓基nMOS结构；步骤5：制作栅氧化物、源极、栅极和漏极，完成硅基III-V族nMOS器件的制备。
2.根据权利要求1所述的硅基III-V族nMOS器件的制作方法，其特征在于，硅衬底为偏[011]方向4°的(100)衬底。
3.根据权利要求1所述的硅基III-V族nMOS器件的制作方法，其特征在于，所生长的半绝缘InGaP层与所述锗层是晶格匹配的，其生长速率是0.1nm/s～0.4nm/s，V/III为75～125摩尔流量比。
4.根据权利要求1所述的硅基III-V族nMOS器件的制作方法，其特征在于，所述薄砷化镓层厚度为10～20nm。
5.根据权利要求1所述的硅基III-V族nMOS器件的制作方法，其特征在于，所述nMOS结构包括：Al0.3Ga0.7As势垒层、In0.25Ga0.75As沟道层、In0.49Ga0.51P刻蚀停止层和GaAs掺杂接触层。
6.根据权利要求1所述的硅基III-V族nMOS器件的制作方法，其特征在于，步骤3中高温退火的温度和生长高温砷化镓层、半绝缘InGaP层的温度相同，均为620～660℃。