在无形IGZO薄膜晶体管中通过TiN/IGTO异质介层来降低特定接触电阻
Joo Hee Jeong1, Seung Wan Seo1, Dongseon Kim1
1Department of Electronic Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea.
Scientific reports
|May 13, 2024
概括
化 (TiN) 和--锡氧化物 (IGTO) 的新型多堆介层显著改善了无形---氧化物 (IGZO) 薄膜晶体管 (TFT) 的电接触性能. 这种增强增强了场效应的移动性,并降低了接触阻力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体设备物理 半导体设备物理
- 电子工程 电子工程
背景情况:
- 氧化物半导体对薄膜晶体管 (TFT) 应用具有前景.
- 电接触性能差 (特定接触电阻和接触电阻) 限制了氧化物TFT的性能.
- 传统的金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 具有优越的接触性能.
研究的目的:
- 为了研究多堆介层对无形氧化 (IGZO) TFTs的电接触特性的影响.
- 为了优化间层内的--锡氧化物 (IGTO) 层的厚度,以提高性能.
- 展示一种提高氧化物TFT传导率和降低接触电阻的方法.
主要方法:
- 使用由化 (TiN) 和IGTO组成的新型多堆中间层制造IGZO TFT.
- 在间层中,IGTO层厚度 (tIGTO) 的系统变化.
- 电气特性测量特定接触电阻 (ρC) 和宽度规范的接触电阻 (RCW).
主要成果:
- 随着tIGTO增加到8nm,电接触特性 (C和W) 得到了改善.
- 接触性质因IGTO结晶而降低,因为tIGTO>>8nm.
- 优化的TiN/IGTO (3/8nm) 介层产生了最低的 ρC (9.0 × 10-6 Ω·cm2) 和 RCW (0.7 Ω·cm),显著优于没有介层的设备.
结论:
- 多堆的TiN/IGTO中间层有效地增强了IGZO TFT中的电接触特性.
- 优化IGTO厚度至关重要,以避免由结晶引起的接口退化.
- 这种方法显著提高了设备的性能,将场效应的移动性从39.9厘米提高到45.0厘米.
