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研究者開發出硅基鍺錫MOSFET集成工藝

2013-10-16 來源:國防科技信息網 字號:

比利時魯汶大學(KULeuven)、比利時微電子中心(IMEC)和日本產業技術綜合研究所(AIST)已經開發可實現鍺錫(GeSn)金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)硅上集成的固相外延工藝。研究者驗證了硅上耗盡型無結GeSn pMOSFET的運行狀況。

研究者宣稱此次突破是實現MOSFET器件抗拉應變的重要一步,并有效增加其遷移能力。據報道,由于硅基鍺錫可增大MOSFET的開關速度和在快速光通信中的潛力,因而成為最有前途的CMOS溝道材料候選者。研究者注意到大多數原型GeSn溝道MOSFET是制備在Ge襯底上,硅基集成則更適合與CMOS兼容。

研究者必須抑制Ge中Sn的有限溶解度(0.5%)、組分波動、錫隔離和大晶格失配(>4%),以制造出硅基GeSn高性能器件。采用反應離子蝕刻(RIE)工藝可使溝道厚度從30nm減少到10nm。這將最終導致一個直接帶隙IV族材料,并使開/關比提高一個數量級。此外,硅基超薄(10nm) GeSn層的空穴耗盡導致開/關比達到84。未來,研究將聚焦硅基GeSn MOSFET的優化,以增加溝道遷移率。

更詳盡的研究結果將展現在2013年9月25日在日本福岡召開的的固態器件和材料(SSDM)國際會議上,并發表在2013年應用物理快報上。

(工業和信息化部電子科學技術情報研究所  黃慶紅)

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