【CN110085665A】新型多维多功能超晶格超大规模集成电路【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910372092.9

(22)申请日 2019.05.06

(71)申请人 林和

地址 北京市海淀区花园路甲一号11021室

(72)发明人 林和　

(74)专利代理机构 北京冠和权律师事务所

11399

代理人 朱健　张国香

(51)Int.Cl.

H01L 29/15(2006.01)

H01L 27/02(2006.01)

(54)发明名称

新型多维多功能超晶格超大规模集成电路

(57)摘要

本发明提供了一种新型多维多功能超晶格

超大规模集成电路，包括：衬底；过渡层，设置在

所述衬底上方；元器件层，设置在所述过度层上

方，元器件层为利用基于超晶格集成电路二维电

子气与二维空穴气的特殊性能设计的器件来构

建高性能超晶格集成电路。在过渡层上方利用基

于超晶格集成电路二维电子气与二维空穴气的

特殊性能设计的器件来构建高性能超晶格集成

电路，设计成新型多维多功能超晶格超大规模集

成电路(MDMFSL -ULSI:Multi -Dimension Multi -

Functional Superlattice Ultra -Large Scale

Integrated Circuit)是以二维电子气与二维空

穴气超晶格与量子井为基础并具有超高速高可

靠抗辐射抗高低温等特征，而且设计效率高，制

造工艺周期短，成本低，将极大地改进以上传统

硅与化合物集成电路的不足之处。权利要求书6页 说明书19页 附图10页CN 110085665 A 2019.08.02

C N 110085665

A

权　利　要　求　书1/6页CN 110085665 A

1.一种新型多维多功能超晶格超大规模集成电路，其特征在于，包括：

衬底；

过渡层，设置在所述衬底上方；

元器件层，设置在所述过度层上方，元器件层为利用基于超晶格集成电路二维电子气与二维空穴气的特殊性能设计的器件来构建高性能超晶格集成电路。

2.如权利要求1所述的新型多维多功能超晶格超大规模集成电路，其特征在于，所述衬底采用硅,锗或化合物半导体。

3.如权利要求1所述的新型多维多功能超晶格超大规模集成电路，其特征在于，所述过渡层采用二氧化硅、氮化硅和化合物半导体层其中一种。

4.如权利要求1所述的新型多维多功能超晶格超大规模集成电路，其特征在于，所述基于超晶格集成电路二维电子气与二维空穴气的特殊性能设计的器件包括P型超晶格场效应晶体管、N型超晶格场效应晶体管、NPN型超晶格双极型晶体管、PNP型超晶格双极型晶体管、超晶格闪存存储器、超晶格电容与变容器、超晶格电阻与变阻器和超晶格电感与变感器其中一种或多种结合。

5.如权利要求1所述的新型多维多功能超晶格超大规模集成电路，其特征在于，衬底底部均匀分布有多个通孔。

6.如权利要求4所述的新型多维多功能超晶格超大规模集成电路，其特征在于，所述N 型超晶格场效应晶体管包括：

第一超晶格本征层，设置于所述过渡层上方；

超晶格N-型层，设置在所述第一超晶格本征层上方；

第二超晶格本征层，设置在所述超晶格N-型层的上方；

第一超晶格P型层，设置在所述第二超晶格本征层上方；

第一栅极绝缘层，设置在所述第一超晶格P型层的上方；

第一N+导电层，从所述第一超晶格P型层的上表面并向垂直于所述第一超晶格P型层的方向向下贯穿至所述第一超晶格本征层的下表面；

第一沟道绝缘层，为器件隔离所需形状，如矩形，环形，等，从所述第一超晶格P型层的上表面并向垂直于所述第一超晶格P型层的方向向下贯穿至所述第一超晶格本征层的下表面，所述第一N+导电层设置在所述第一沟道绝缘层内；

第一欧姆接触层，设置在所述第一N+导电层上方并与所述第一N+导电层接触；

第二欧姆接触层，设置在所述第一栅极绝缘层上方并与所述第一栅极绝缘层接触，第一介电保护层，设置在所述第一欧姆接触层和第二欧姆接触层之间；

第二介电保护层，设置所述第一欧姆接触层外侧。

7.如权利要求4所述的新型多维多功能超晶格超大规模集成电路，其特征在于，所述P 型超晶格场效应晶体管包括：

第三超晶格本征层，设置于所述过渡层上方；

超晶格P-型层，设置在所述第三超晶格本征层上方；

第四超晶格本征层，设置在所述超晶格P-型层的上方；

第一超晶格N型层，设置在所述第四超晶格本征层上方；

第一栅极绝缘层，设置在所述第一超晶格N型层的上方；

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