Estrategia de dopaje complementario para lograr baja resistencia de contacto en transistores de efecto de campo...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de materiales
• Nanotecnología
• Física de semiconductores

Sus antecedentes:

• Los circuitos lógicos complementarios de alto rendimiento requieren una baja resistencia de contacto (R_C) en los transistores de efecto de campo (FET) bidimensionales (2D).
• Lograr una R_C baja en los FET 2D de tipo p es un desafío debido a barreras Schottky significativas para la inyección de huecos, a diferencia de sus contrapartes de tipo n.

Objetivo del estudio:

• Reducir la R_C en FETs de WSe2 monocapa de tipo p al rango sub-kΩ·μm.
• Ingenierizar tanto las regiones de contacto como las del canal para una inyección de huecos eficiente.
• Reducir la brecha de rendimiento entre los transistores 2D de tipo n y de tipo p.

Principales métodos:

• Se utilizó MoSe2 multicapa dopado degeneradamente con Ta como material de contacto de tipo p laminado sobre canales de WSe2 cultivados por MOCVD.
• Se empleó un recocido con NO post-fabricación para dopaje selectivo del canal mediante quimisorción de NO en sitios de vacantes de Se.
• Se combinó el dopaje complementario con una interfaz limpia de van der Waals (vdW) 2D/2D.

Principales resultados:

• Se logró una R_C en el rango sub-kΩ·μm para FETs de WSe2 monocapa de tipo p.
• Se demostró una inyección de huecos eficiente, lo que condujo a altos valores de corriente ON (I_ON) de hasta 53 μA/μm.
• Se conservaron las propiedades de contacto del MoSe2 dopado con Ta mientras se dopaba el canal de WSe2.

Conclusiones:

• La estrategia presentada reduce con éxito la R_C en FETs 2D de tipo p al combinar la ingeniería de contacto y canal.
• Este enfoque avanza significativamente el desarrollo de tecnologías lógicas 2D complementarias.
• El método proporciona una vía para un rendimiento equilibrado en transistores 2D de tipo n y de tipo p.