公开(公告)号：US20050077510A1

公开(公告)日：2005-04-14

申请号：US10685013

申请日：2003-10-14

申请人： Jack Chu ,  Steven Koester ,  Qiqing Ouyang

发明人： Jack Chu ,  Steven Koester ,  Qiqing Ouyang

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L21/20 ,  H01L21/335 ,  H01L21/338 ,  H01L29/778 ,  H01L29/78 ,  H01L29/786 ,  H01L29/812 ,  H01L31/0328 ,  H01L21/336

CPC分类号： H01L29/66431 ,  H01L29/7782 ,  Y10S438/933 ,  Y10S438/938

摘要： A structure and method of fabricating a high-mobility semiconductor layer structure and field-effect transistor (MODFET) that includes a high-mobility conducting channel, while at the same time, maintaining counter doping to control deleterious short-channel effects. The MODFET design includes a high-mobility conducting channel layer wherein the method allows the counter doping to be formed using a standard technique such as ion implantation, and further allows the high-mobility channel to be in close proximity to the counter doping without degradation of the mobility.

摘要翻译： 制造高迁移率半导体层结构的结构和方法以及包括高迁移率导电沟道的场效应晶体管（MODFET），同时保持反掺杂以控制有害的短沟道效应。 MODFET设计包括高迁移率导电沟道层，其中该方法允许使用诸如离子注入的标准技术形成反相掺杂，并且还允许高迁移率通道紧邻反掺杂而不降解 流动性。

公开(公告)号：US20060234481A1

公开(公告)日：2006-10-19

申请号：US11209408

申请日：2005-08-23

申请人： Jack Chu ,  Steven Koester ,  Qiqing Ouyang

发明人： Jack Chu ,  Steven Koester ,  Qiqing Ouyang

IPC分类号： H01L21/425

CPC分类号： H01L29/66431 ,  H01L29/7782 ,  Y10S438/933 ,  Y10S438/938

摘要： A structure and method of fabricating a high-mobility semiconductor layer structure and field-effect transistor (MODFET) that includes a high-mobility conducting channel, while at the same time, maintaining counter doping to control deleterious short-channel effects. The MODFET design includes a high-mobility conducting channel layer wherein the method allows the counter doping to be formed using a standard technique such as ion implantation, and further allows the high-mobility channel to be in close proximity to the counter doping without degradation of the mobility.

摘要翻译： 制造高迁移率半导体层结构的结构和方法以及包括高迁移率导电沟道的场效应晶体管（MODFET），同时保持反掺杂以控制有害的短沟道效应。 MODFET设计包括高迁移率导电沟道层，其中该方法允许使用诸如离子注入的标准技术形成反相掺杂，并且还允许高迁移率通道紧邻反掺杂而不降解 流动性。

公开(公告)号：US20050239241A1

公开(公告)日：2005-10-27

申请号：US11158726

申请日：2005-06-22

申请人： Qiqing Ouyang ,  Jack Chu

发明人： Qiqing Ouyang ,  Jack Chu

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/8238 ,  H01L29/165 ,  H01L29/80 ,  H01L21/336

CPC分类号： H01L21/823807 ,  H01L21/823814 ,  H01L29/165 ,  H01L29/802 ,  Y10S438/933

摘要： A method for forming and the structure of a strained lateral channel of a field effect transistor, a field effect transistor and CMOS circuitry is described incorporating a drain, body and source region on a single crystal semiconductor substrate wherein a hetero-junction is formed between the source and body of the transistor, wherein the source region and channel are independently lattice strained with respect the body region. The invention reduces the problem of leakage current from the source region via the hetero-junction and lattice strain while independently permitting lattice strain in the channel region for increased mobility via choice of the semiconductor materials and alloy composition.

摘要翻译： 描述了一种用于形成场效应晶体管，场效应晶体管和CMOS电路的应变横向沟道结构的方法，其在单晶半导体衬底上结合了漏极，主体和源极区域，其中在 晶体管的源极和主体，其中源极区域和沟道独立地相对于身体区域进行晶格应变。 本发明通过异质结和晶格应变来减少来自源极区的漏电流的问题，同时通过选择半导体材料和合金组成独立地允许沟道区域中的晶格应变增加迁移率。

公开(公告)号：US20050045905A1

公开(公告)日：2005-03-03

申请号：US10652400

申请日：2003-08-29

申请人： Jack Chu ,  Qiqing Ouyang

发明人： Jack Chu ,  Qiqing Ouyang

IPC分类号： H01L21/335 ,  H01L29/10 ,  H01L29/778 ,  H01L29/786 ,  H01L29/24

CPC分类号： H01L29/1054 ,  H01L29/78687

摘要： A silicon and silicon germanium based semiconductor MODFET device design and method of manufacture. The MODFET design includes a high-mobility layer structure capable of ultra high-speed, low-noise for a variety of communication applications including RF, microwave, sub-millimeter-wave and millimeter-wave. The epitaxial field effect transistor layer structure includes critical (vertical and lateral) device scaling and layer structure design for a high mobility strained n-channel and p-channel transistor incorporating silicon and silicon germanium layers to form the optimum modulation-doped heterostructure on an ultra thin SOI or SGOI substrate capable of achieving greatly improved RF performance.

摘要翻译： 基于硅和硅锗的半导体MODFET器件的设计与制造方法。 MODFET设计包括高移动性层结构，能够实现超高速，低噪声，适用于各种通信应用，包括射频，微波，亚毫米波和毫米波。 外延场效应晶体管层结构包括用于高迁移率应变n沟道和p沟道晶体管的关键（垂直和横向）器件缩放和层结构设计，其包含硅和硅锗层，以在超超导体上形成最佳调制掺杂异质结构 薄的SOI或SGOI衬底，能够实现大大提高射频性能。

公开(公告)号：US20070241367A1

公开(公告)日：2007-10-18

申请号：US11735711

申请日：2007-04-16

申请人： Qiqing Ouyang ,  Jack Chu

发明人： Qiqing Ouyang ,  Jack Chu

IPC分类号： H01L29/739

CPC分类号： H01L29/7781 ,  H01L29/161 ,  H01L29/165 ,  H01L29/778 ,  H01L29/7782 ,  H01L29/7789 ,  H01L29/7828 ,  H01L29/78642 ,  H01L29/78687

摘要： A method for forming and the structure of a strained vertical channel of a field effect transistor, a field effect transistor and CMOS circuitry is described incorporating a drain, body and source region on a sidewall of a vertical single crystal semiconductor structure wherein a hetero-junction is formed between the source and body of the transistor, wherein the source region and channel are independently lattice strained with respect to the body region and wherein the drain region contains a carbon doped region to prevent the diffusion of dopants (boron) into the body. The invention reduces the problem of leakage current from the source region via the hetero-junction and lattice strain while independently permitting lattice strain in the channel region for increased mobility via choice of the semiconductor materials.

摘要翻译： 描述了一种用于形成场效应晶体管，场效应晶体管和CMOS电路的应变垂直沟道的方法，其中在垂直单晶半导体结构的侧壁上结合有漏极，主体和源极区域，其中异质结 形成在晶体管的源极和主体之间，其中源极区域和沟道相对于主体区域独立地晶格应变，并且其中漏极区域包含碳掺杂区域以防止掺杂剂（硼）扩散到体内。 本发明通过异质结和晶格应变来减少来自源极区域的漏电流的问题，同时通过选择半导体材料独立地允许沟道区域中的晶格应变以增加迁移率。

公开(公告)号：US20070148939A1

公开(公告)日：2007-06-28

申请号：US11317285

申请日：2005-12-22

申请人： Jack Chu ,  Qiqing Ouyang

发明人： Jack Chu ,  Qiqing Ouyang

IPC分类号： H01L21/3205

CPC分类号： H01L21/823885 ,  H01L21/823807 ,  H01L29/045 ,  H01L29/161 ,  H01L29/165 ,  H01L29/778 ,  H01L29/7781 ,  H01L29/7782 ,  H01L29/7789 ,  H01L29/7828 ,  H01L29/7848 ,  H01L29/78642

摘要： A method for forming and the structure of a vertical channel of a field effect transistor, a field effect transistor and CMOS circuitry are described incorporating a drain, body and source region on a sidewall of a vertical single crystal semiconductor structure wherein a hetero-junction is formed between the source and body of the transistor, wherein the source region and channel are independently lattice strained with respect the body region and wherein the drain region contains a carbon doped region to prevent the diffusion of dopants (i.e., B and P) into the body. The invention reduces the problem of short channel effects such as drain induced barrier lowering and the leakage current from the source to drain regions via the hetero-junction and while independently permitting lattice strain in the channel region for increased mobility via choice of the semiconductor materials. The problem of scalability of the gate length below 100 nm is overcome by the heterojunction between the source and body regions.

摘要翻译： 描述了一种用于形成场效应晶体管，场效应晶体管和CMOS电路的垂直沟道结构的方法，其在垂直单晶半导体结构的侧壁上结合有漏极，主体和源极区域，其中异质结为 形成在晶体管的源极和主体之间，其中源极区域和沟道独立地相对于体区域进行晶格应变，并且其中漏极区域包含碳掺杂区域以防止掺杂剂（即，B和P）扩散到 身体。 本发明减少了短沟道效应的问题，例如漏极引起的栅极降低和从源极到漏极区域的漏电流经由异质结，并且同时独立地允许沟道区域中的晶格应变，以通过选择半导体材料增加迁移率。 栅极长度低于100nm的可扩展性的问题通过源极和体区之间的异质结来克服。

公开(公告)号：US20050145941A1

公开(公告)日：2005-07-07

申请号：US10751916

申请日：2004-01-07

申请人： Stephen Bedell ,  Kevin Chan ,  Dureseti Chidambarrao ,  Silke Christiansen ,  Jack Chu ,  Anthony Domenicucci ,  Kam-Leung Lee ,  Anda Mocuta ,  John Ott ,  Qiqing Ouyang

发明人： Stephen Bedell ,  Kevin Chan ,  Dureseti Chidambarrao ,  Silke Christiansen ,  Jack Chu ,  Anthony Domenicucci ,  Kam-Leung Lee ,  Anda Mocuta ,  John Ott ,  Qiqing Ouyang

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L21/84 ,  H01L27/01 ,  H01L27/12 ,  H01L29/786

CPC分类号： H01L29/785 ,  H01L21/845 ,  H01L27/1211 ,  H01L29/66795

摘要： A strained Fin Field Effect Transistor (FinFET) (and method for forming the same) includes a relaxed first material having a sidewall, and a strained second material formed on the sidewall of the first material. The relaxed first material and the strained second material form a fin of the FinFET.

摘要翻译： 应变的Fin场效应晶体管（FinFET）（及其形成方法）包括具有侧壁的松弛的第一材料和形成在第一材料的侧壁上的应变的第二材料。 松弛的第一材料和应变的第二材料形成FinFET的鳍。

公开(公告)号：US20050127392A1

公开(公告)日：2005-06-16

申请号：US10983488

申请日：2004-11-08

申请人： Jack Chu ,  Qiqing Ouyang

发明人： Jack Chu ,  Qiqing Ouyang

IPC分类号： H01L21/335 ,  H01L29/10 ,  H01L29/778 ,  H01L29/786 ,  H01L33/00

CPC分类号： H01L29/1054 ,  H01L29/78687

摘要： A silicon and silicon germanium based semiconductor MODFET device design and method of manufacture. The MODFET design includes a high-mobility layer structure capable of ultra high-speed, low-noise for a variety of communication applications including RF, microwave, sub-millimeter-wave and millimeter-wave. The epitaxial field effect transistor layer structure includes critical (vertical and lateral) device scaling and layer structure design for a high mobility strained n-channel and p-channel transistor incorporating silicon and silicon germanium layers to form the optimum modulation-doped heterostructure on an ultra thin SOI or SGOI substrate capable of achieving greatly improved RF performance.

摘要翻译： 基于硅和硅锗的半导体MODFET器件的设计与制造方法。 MODFET设计包括高移动性层结构，能够实现超高速，低噪声，适用于各种通信应用，包括射频，微波，亚毫米波和毫米波。 外延场效应晶体管层结构包括用于高迁移率应变n沟道和p沟道晶体管的关键（垂直和横向）器件缩放和层结构设计，其包含硅和硅锗层，以在超超导体上形成最佳调制掺杂异质结构 薄的SOI或SGOI衬底，能够实现大大提高射频性能。

公开(公告)号：US20050023554A1

公开(公告)日：2005-02-03

申请号：US10883434

申请日：2004-07-01

申请人： Jack Chu ,  Khalid Ismail ,  Steven Koester ,  Bernd-Ulrich Klepser

发明人： Jack Chu ,  Khalid Ismail ,  Steven Koester ,  Bernd-Ulrich Klepser

IPC分类号： H01L31/10 ,  H01L27/144 ,  H01L31/0312 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/072

CPC分类号： B82Y20/00 ,  H01L27/1443 ,  H01L31/0312 ,  H01L31/035254

摘要： An integrated optoelectronic circuit and process for making is described incorporating a photodetector and a MODFET on a chip. The chip contains a single-crystal semiconductor substrate, a buffer layer of SiGe graded in composition, a relaxed SiGe layer, a quantum well layer, an undoped SiGe spacer layer and a doped SiGe supply layer. The photodetector may be a metal-semiconductor-metal (MSM) or a p-i-n device. The detector may be integrated with an n- or p-type MODFET, or both in a CMOS configuration, and the MODFET can incorporate a Schottky or insulating gate. The invention overcomes the problem of producing Si-manufacturing-compatible monolithic high-speed optoelectronic circuits for 850 nm operation by using epixially-grown Si/SiGe heterostructure layers.

摘要翻译： 描述了一种集成的光电子电路和制造工艺，其中结合了光电探测器和芯片上的MODFET。 该芯片包含单晶半导体衬底，组成SiGe缓冲层，弛豫SiGe层，量子阱层，未掺杂的SiGe间隔层和掺杂的SiGe供应层。 光电检测器可以是金属 - 半导体 - 金属（MSM）或p-i-n器件。 检测器可以与n型或p型MODFET集成，或者以CMOS配置集成，并且该MODFET可以并入肖特基或绝缘栅。 本发明克服了通过使用表面生长的Si / SiGe异质结构层制造用于850nm工作的Si制造兼容的单片高速光电子电路的问题。

公开(公告)号：US20050184354A1

公开(公告)日：2005-08-25

申请号：US10785894

申请日：2004-02-24

申请人： Jack Chu ,  Gabriel Dehlinger ,  Alfred Grill ,  Steven Koester ,  Qiging Ouyang ,  Jeremy Schaub

发明人： Jack Chu ,  Gabriel Dehlinger ,  Alfred Grill ,  Steven Koester ,  Qiging Ouyang ,  Jeremy Schaub

IPC分类号： H01L31/101 ,  H01L31/075

CPC分类号： H01L31/101

摘要： The invention addresses the problem of creating a high-speed, high-efficiency photodetector that is compatible with Si CMOS technology. The structure consists of a Ge absorbing layer on a thin SOI substrate, and utilizes isolation regions, alternating n- and p-type contacts, and low-resistance surface electrodes. The device achieves high bandwidth by utilizing a buried insulating layer to isolate carriers generated in the underlying substrate, high quantum efficiency over a broad spectrum by utilizing a Ge absorbing layer, low voltage operation by utilizing thin a absorbing layer and narrow electrode spacings, and compatibility with CMOS devices by virtue of its planar structure and use of a group IV absorbing material. The method for fabricating the photodetector uses direct growth of Ge on thin SOI or an epitaxial oxide, and subsequent thermal annealing to achieve a high-quality absorbing layer. This method limits the amount of Si available for interdiffusion, thereby allowing the Ge layer to be annealed without causing substantial dilution of the Ge layer by the underlying Si.

摘要翻译： 本发明解决了与Si CMOS技术兼容的高速高效光电探测器的问题。 该结构由薄的SOI衬底上的Ge吸收层组成，并且使用隔离区，交替的n型和p型接触以及低电阻表面电极。 该器件通过利用掩埋绝缘层来隔离衬底中产生的载流子，通过利用Ge吸收层在宽谱上具有高量子效率，通过利用薄的吸收层和窄电极间隔的低电压操作以及兼容性来实现高带宽 通过其平面结构和使用IV族吸收材料的CMOS器件。 用于制造光电检测器的方法使用在薄SOI或外延氧化物上的Ge的直接生长，以及随后的热退火以实现高质量的吸收层。 该方法限制可用于相互扩散的Si的量，从而允许Ge层退火，而不会导致Ge层被下面的Si大量稀释。