Weltweit erste MOSFETs mit epitaktischem Gd2O3

Weltweit erste MOSFETs mit epitaktischem Gd2O3

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Anonim

Forscher von AMICA und der Technischen Universität Darmstadt haben erfolgreich die weltweit ersten MOSFETs auf ultradünnem Silizium-auf-Isolator-Material (SOI) und Bulk-Silizium mit einem kristallinen Gadoliniumoxid-Gate-Dielektrikum (Gd 2 O 3 ) hergestellt.

In den letzten Jahren hat die Halbleiterindustrie ihre Suche nach Alternativen zum bekannten, aber zunehmend einschränkenden SiO 2 als Transistor-Gate-Isolator intensiviert. Während Hafniumdioxid als heißer Kandidat angesehen wird, gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass noch andere Materialien benötigt werden, wie zum Beispiel Oxide der Seltenen Erden. In kristalliner Form und mit Molekularstrahlepitaxie (Molecular Beam Epitaxy, MBE) gezüchtet, versprechen Seltenerdoxide technische Grenzflächen zum Siliziumkanal - mit nahezu perfekter Gitteranpassung und extrem geringer Defektdichte.

AMICA-Forscher konnten nun erstmals kristallines Gadoliniumoxid (Gd 2 O 3 ) in ihre experimentelle SOI-CMOS-Technologieplattform integrieren. Die Transistoren enthielten Titannitrid-Metall-Gates und ein Tempern bis zu 800 ° C. Forscher der Technischen Universität Darmstadt haben inzwischen ein Ersatz-Gate-Verfahren mit chemisch-mechanischem Polieren verwendet, um MOSFETs mit Gd 2 O 3 -Gateoxid auf Bulk-Silizium herzustellen. Diese Geräte werden verwendet, um grundlegende Daten für die Bewertung dieses neuen vielversprechenden Materials zu generieren. Alle Filme sind an der Partneruniversität Hannover gewachsen.

Erste experimentelle Details werden in der Ausgabe März / April 2006 des Journal of Vacuum Science & Technology B veröffentlicht : "Scalable Gate First Process für SOI-MOSFETs mit epitaktischen High-k-Dielektrika" von HDB Gottlob et al.

Quelle: AMO GmbH