本发明涉及一种直接带隙Ge沟道NMOS器件及其制备方法。该制备方法包括：选取单晶Si衬底；以第一温度生长第一Ge层；以第二温度生长第二Ge层；连续生长栅介质层和栅极层，选择性刻蚀工艺刻蚀形成栅极；在栅极表面形成栅极保护层；对第二Ge层进行刻蚀形成Ge台阶；在第二Ge层表面生长Si0.5Ge0.5层；注入N型杂质，形成源漏区；去除栅极保护层，形成NMOS器件。本发明实现的Ge改性方式即直接带隙Ge作为沟道的NMOS器件制备，增加了NMOS器件的驱动能力，成为提高NMOS器件速度的有效措施之一，此外，本发明所提出的直接带隙Ge NMOS在单片光电集成方面有着良好的应用前景。
