实施方案
[0016] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明进行具体阐述。
[0017] 如图1所示，一种超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管，特征在于：包括栅极1、源区2、漏区3、第一沟道区4a、第二沟道区4b、栅介质层5、第一隔离层6以及埋氧层7；所述的栅极1下方设有栅介质层5，栅极1与栅介质层5位于第一沟道区4a上，第一隔离层6将栅极1与源区2隔离开，第二隔离层8将栅极1与漏区3隔离开；第一隔离层6和第二隔离层8的厚度不小于栅介质层5的厚度；第二沟道区4b设置在漏区3的下方，源区2、第一沟道区4a、第二沟道区4b设置在埋氧层7上；其中第二沟道区4b的厚度不小于第一沟道区4a且不大于源区2的厚度。
[0018] 所述的源区2掺杂浓度为1×1020cm-3；所述的漏区3掺杂浓度为5×1018—1×1020cm-3；所述的沟道区4a与沟道区4b的掺杂浓度是一致的，浓度不大于1×1017cm-3；所述的隔离层6是由空气或者是其它的绝缘介质层构成的。
[0019] 如图2所示，给出了栅长为30纳米时超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管(TSG-TFET)与传统隧穿器件(CSG-TFET)的转移特性曲线，沟道区(4a)和沟道区(4b)厚度相等均为5纳米。通过软件仿真得到：当偏压VGS＝0V且VDS＝0.4V时，器件处于关态，TSG-TFET和CSG-TFET的关态电流分别为3.0×10-17A/μm和3.4×10-17A/μm；当偏压VGS＝0.8V且VDS＝0.4V时，器件处于开态时，TSG-TFET和CSG-TFET的开态电流ION分别为5.8×10-6A/μm和7.6×10-7A/μm，由此可以看出TSG-TFET的开态电流比CSG-TFET提高了将近一个数量级；通过计算我们得到TSG-TFET和CSG-TFET的开态电流与关态电流比ION/IOFF分别为1.9×1011和1.3×1010。TSG-TFET和CSG-TFET的点亚阈值摆幅分别为21.8mV/decade和30.4mV/decade，平均亚阈值摆幅分别为46.2mV/decade和64.8mV/decade，由此可以看出新结构器件比传统结构拥有更加陡峭的亚阈值摆幅。通过以上数据我们可以看出新结构TSG-TFET比CSG-TFET有更大的ION、更高ION/IOFF和更小的亚阈值摆幅，因此TSG-TFET比CSG-TFET在电学特性方面有很大的改善。
[0020] 如图3、图4所示，给出了不同栅长时超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管与传统隧穿器件的转移特性曲线。由于隧穿晶体管关态时的隧穿势垒宽度主要受器件沟道长度影响，并且随着隧穿晶体管栅长的不断缩小，隧穿势垒宽度会受到漏极电压的影响导致器件的关态泄漏电流和亚阈值摆幅严重退化，因而当隧穿晶体管的特征尺度缩小到亚15纳米时器件的短沟道效应会变得非常明显。随着器件栅长的不断减小超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管相对于传统隧穿器件在栅控方面的优势变得愈加明显，尤其当器件的栅长小于15nm时。当器件栅长为30纳米时超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管和传统隧穿器件都表现出非常好的开关特性，然而器件栅长缩小到10纳米时传统隧穿器件关态泄漏电流迅速增大，而超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管并未出现类似的现象；这主要是由于超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管的有效沟道比传统隧穿器件要大很多所以超薄沟道凹槽隧穿场效应晶体管在抑制短沟道效应方面有着显著的优势。
[0021] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
