Transistores de arseniuro de galio: realización a través de un aislante de diseño molecular

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física de los semiconductores Física de los semiconductores
• Ingeniería Eléctrica Ingeniería Eléctrica.

Sus antecedentes:

• Los transistores basados en silicio dominan la industria de la electrónica.
• El arseniuro de galio (GaAs) ofrece potencial para dispositivos electrónicos de alta velocidad.
• El desarrollo de materiales aislantes confiables para los transistores GaAs es crucial.

Objetivo del estudio:

• Fabricar y caracterizar un nuevo transistor de efecto de campo (FET) basado en GaAs.
• Para evaluar el rendimiento del sulfuro de galio cúbico (GaS) como aislante en los FET de GaAs.
• Para comparar las métricas de rendimiento de los fabricados GaAs FET con dispositivos comerciales de silicio.

Principales métodos:

• Fabricación de un GaAs FET de modo de agotamiento de n canales utilizando GaS cúbico depositado en vapor como aislante.
• Caracterización de los parámetros del transistor, incluida la movilidad del canal, la densidad de la trampa interfacial y la transconductancia.
• Medición de la relación de la resistencia de encendido a apagado.

Principales resultados:

• Logró una alta movilidad de canal de 4665.6 cm2 / Vs.
• Se determinó una densidad de trampa interfacial de 1011 eV-1cm-2.2.
• Se obtuvo una transconductancia de 7 mS para una longitud de puerta de 5 μm a una tensión de puerta de 8 V.
• Demostró una relación de resistencia de encendido a apagado comparable a los dispositivos comerciales.

Conclusiones:

• Cubic GaS es un material aislante viable para transistores GaAs de alto rendimiento.
• El GaAs FET fabricado demuestra excelentes características eléctricas.
• Este desarrollo allana el camino para aplicaciones electrónicas avanzadas basadas en GaAs.