使用激光增强原子层沉积原子排序的InGaZnO晶体管进行3D集成的方法,具有超高移动性的超高移动性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 半导体物理 半导体物理
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 基于的材料在缩放和节能方面面临限制.
• 氧化物半导体对于3D后端线路集成至关重要.
• 需要具有类似的电气性能的稳定氧化物半导体.

研究的目的:

• 为了合成一个单晶状的--氧化物 (IGZO) 层.
• 为了制造具有超高流动性的稳定IGZO晶体管.
• 了解等离子体处理参数与片质量之间的关系.

主要方法:

• 在IGZO合成中使用了等离子体增强原子层沉积 (PEALD).
• 作为一个关键的处理参数,控制了反应物的等离子体功率.
• 评估了化学反应对残留杂质 (H,C,O) 的影响.

主要成果:

• 一个伪单晶IGZO层被成功合成.
• 稳定的IGZO晶体管实现了超过100cm2/Vs的移动性.
• 发现最佳的等离子反应能量对于性能和稳定性至关重要.

结论:

• 控制PEALD中的等离子体功率对于高质量的IGZO片至关重要.
• 实现卓越的电性能和设备稳定性取决于最佳的等离子体能量.
• 这项研究为先进的电子应用推进了氧化物半导体.