超薄型無形p型テルリウム酸化物フィルムは,冷凍性堆積によって活性化されます

科学分野:

• 半導体物理学の物理
• マテリアルサイエンス 材料科学
• デバイスエンジニアリング デバイスエンジニアリング

背景:

• インジウムガリウム亜鉛酸化物 (IGZO) のような無形なn型金属酸化物は,バックエンド・オブ・ライン (BEOL) アプリケーションに適しています.
• 高性能のp型半導体は,モノリシック3D統合に不可欠です.

研究 の 目的:

• p型トランジスタ用の超薄テルリウムスーボキシド (TeO_x) フィルムを調査する.
• 10nm以下のTeO_xフィルムを実現し,実用的なデバイスアプリケーションの受容可能な穴の移動性を実現します.

主な方法:

• TeO_xトランジスタの製造は, -80 °Cの冷凍熱蒸発を用いて行われます.
• 表面の粗さや電気性能を含むフィルムの性質の特徴.
• セレニウム合金による性能強化の調査.

主要な成果:

• 超滑らかなTeO_xフィルム (RMSの粗さが4 Å以下) は,低温加工によって達成されています.
• バックゲートトランジスタは,オン/オフ電流比が10⁵と,5.5nmの厚さで2.8cm²V^-1s^-1のモビリティを示した.
• 安定したp型スイッチングが 2.4 nm チャンネル厚さまで観察されました. セレニウム合金により,オン/オフ比が向上し,バンドギャップチューニングが可能になった.

結論:

• 低温熱蒸発により,p型トランジスタ用の高品質の超薄型TeO_xフィルムが作られます.
• TeO_xは,BEOLアプリケーションのp型半導体として大きな可能性を秘めている.
• セレニウム合金化は,TeO_xベースのデバイスのさらなる最適化のための経路を提供します.