在基于Al2O3/ZnO异构的场效应装置中对二维电子气体进行载体调
Xinyi Zhu1, Tianbao Zhang1, Yongjie He1
1School of Microelectronics, Fudan University, Shanghai 200433, China. hao_zhu@fudan.edu.cn.
Nanoscale
|July 6, 2023
概括
这项研究制造了一种先进的Al2O3/ZnO场效应晶体管 (FET),使用二维电子气体 (2DEG). 优化的设备制造证明了可调节的导电性和未来电子应用的高性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 在氧化物接口上的二维电子气体 (2DEG) 对新型电子设备至关重要.
- 原子层沉积 (ALD) 允许精确制造这些2DEG系统.
- 基于氧化物的2DEG提供了高流动性,空间限制和可调节的导电性.
研究的目的:
- 使用Al2O3/ZnO异构结构制造和优化2DEG场效应晶体管 (FET).
- 研究载体运输机制及其对处理参数的依赖.
- 评估设备的性能,以便在先进的电子产品中的潜在应用.
主要方法:
- 使用原子层沉积 (ALD) 制造Al2O3/ZnO异构结构.
- 优化通道载体密度和氧化物厚度.
- 通过氧气回火和厚度工程进行载体运输的比较研究.
- 电气性质的表征,包括大厅的移动性和开/关比.
主要成果:
- 达到可调节的载体密度从4 × 10^11 cm^-2到2 × 10^14 cm^-2.
- 证明了大约62cm^2 V^-1 s^-1.1的最大霍尔移动性.
- 制造的Al2O3/ZnO 2DEG FET具有开启/关闭比率超过10^8和5.7cm^2V^-1s^-1.1的场效应移动性.
结论:
- Al2O3/ZnO异构结构是基于2DEG的电子设备的一个有前途的平台.
- 氧气回火和接口反应显著影响设备的电气特性.
- 优化的2DEG FET显示了先进的氧化物薄膜应用的潜力.
