研究目的
研究具有亚阈值摆幅(SS)低至47 mV/dec的袋状垂直纳米线InGaAs/GaAsSb隧道场效应晶体管(TFET)的性能,这是迄今为止III-V材料体系中自上而下工艺制备的TFET所报道的最陡峭值。
研究成果
该研究展示了III-V材料体系中自上而下制备的TFET(隧穿场效应晶体管)所实现的最陡亚阈值摆幅,其SS值达到47 mV/dec。研究表明更窄的纳米线可能带来更陡峭的SS,但同时也指出较小直径下源极耗尽效应带来的挑战。
研究不足
研究指出,所测器件的Ion和Vth存在显著差异,这很可能是由掺杂/直径变化所致。在较小直径下,电流下降变得明显,这归因于源极耗尽效应。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于甲烷的干法刻蚀工艺,重点研究垂直纳米线InGaAs/GaAsSb隧穿场效应晶体管的制备与表征。
2:样本选择与数据来源:
III-V族材料层通过分子束外延(MBE)生长。在电子束光刻定义(使用HSQ光刻胶)后,于100?C温度下采用基于甲烷的等离子体进行纳米线干法刻蚀。
3:实验设备与材料清单:
MBE用于材料层生长,基于甲烷的等离子体用于干法刻蚀,电子束光刻用于纳米线定义,HSQ光刻胶,ALD沉积栅氧化层所用Al?O?和HfO?。
4:实验流程与操作步骤:
包括MBE生长、电子束光刻、干法刻蚀、栅堆叠沉积及器件退火。
5:数据分析方法:
TEM和EDS用于结构分析,SIMS用于掺杂分布分析,电学特性测试用于器件性能评估。
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MBE
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Dry etching of wires
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Ebeam lithography definition
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HfO2
Gate oxide deposition
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