引言

硅鍺（SiGe）因其優異的空穴遷移率和與柵極全環繞場效應晶體管（GAAFET）的兼容性，被認為是3納米節點及以下技術中最有前途的通道材料替代品[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]。然而，SiGe通道GAAFET仍面臨兩個主要技術挑戰：SiGe通道的制備和界面鈍化問題。目前已提出了三種制備SiGe通道的方法：第一種方法是直接選擇性地蝕刻Si犧牲層以保留SiGe通道[4]、[6]、[7]、[8]、[9]；第二種方法是先使用Si納米片（NS）進行修整，然后外延生長SiGe層[2]、[10]、[11]；第三種方法是選擇性地去除高濃度SiGe犧牲層以保留低濃度SiGe通道[12]。與前兩種方法相比，第一種方法具有成本較低、外延難度較小以及與Si柵極全環繞（GAA）工藝兼容的優點，但通道釋放過程的選擇性相對較低。目前，通常使用堿性溶液（如四甲基氨氫氧化物（TMAH）來選擇性地蝕刻Si到SiGe。例如，Chu等人[8]和Cheng等人[13]分別使用2.38%的TMAH和25%的TMAH成功制備了雙層SiGe通道GAAFET。然而，上述兩種釋放方法的選擇性較低，導致SiGe通道損失較大，從而限制了GAAFET驅動能力的提升。因此，提高Si對SiGe的選擇性已成為SiGe NS GAAFET發展的關鍵因素。此外，在SiGe通道中，界面層（IL）上不希望形成的GeO會增加界面陷阱（D）的密度[14]。較高的Dit會影響有效載流子遷移率以及亞閾值擺幅（SS）[15]。為了解決這個問題，已經探索了許多IL形成的鈍化方法，如臭氧鈍化、Al2O3鈍化[16]、O2鈍化[17]或氮等離子體處理[18]等。然而，據我們所知，目前還沒有關于采用實用且有效鈍化技術的SiGe通道NS GAAFET的詳細研究。