Доказательство концепции демонстрирует, что электроны движутся быстрее в германиевом олове, чем в кремнии или германии.

Доказательство концепции демонстрирует, что электроны движутся быстрее в германиевом олове, чем в кремнии или германии.

Исходный узел: 2695095
02 июня 2023 г. (Новости Наноуэрк) Ученые CEA-Leti продемонстрировали, что электроны и другие носители заряда могут двигаться быстрее в германиевом олове, чем в кремнии или германии, что обеспечивает более низкое рабочее напряжение и меньшую занимаемую площадь в вертикальном положении, чем в плоских устройствах. Этот прорыв в проверке концепции означает, что вертикальные транзисторы, изготовленные из германия и олова, являются многообещающими кандидатами для будущих маломощных, высокопроизводительных чипов и, возможно, квантовых компьютеров. Германий-олово Транзисторы демонстрируют подвижность электронов, которая в 2.5 раза выше, чем у сопоставимого транзистора из чистого германия. В остальном GeSn совместим с существующими КМОП-процесс для изготовления чипов. Поскольку германий и олово происходят из той же группы периодической таблицы, что и кремний, эти транзисторы можно интегрировать непосредственно в обычные кремниевые чипы на существующих производственных линиях. Недавно опубликованная статья в Связь («Вертикальные МОП-транзисторы из нанопроволоки GeSn для КМОП за пределами кремния») отмечает, что «сплавы GeSn предлагают настраиваемую энергетическую ширину запрещенной зоны за счет изменения содержания Sn и регулируемого смещения зон в эпитаксиальных гетероструктурах с Ge и SiGe. Фактически, недавний отчет показал, что использование Ge0.92Sn0.08 в качестве источника поверх нанопроволок Ge (NW) улучшает характеристики p-MOSFET». Электронная микрофотография германиево-оловянного транзистора. Электронная микрофотография германиево-оловянного транзистора. Конструкция соответствует геометрии трехмерной нанопроволоки, которая также используется в компьютерных процессорах последнего поколения. (Изображение: Forschungszentrum Jülich) «Помимо беспрецедентных электрооптических свойств, основным преимуществом бинарных файлов GeSn является то, что их можно выращивать в тех же реакторах для эпитаксии, что и сплавы Si и SiGe, что позволяет создать оптоэлектронную полупроводниковую платформу всех групп IV. который может быть монолитно интегрирован в Si», — сообщается в статье. В этом проекте исследования приняли участие несколько организаций, помимо CEA-Leti, которая доставила эпитаксиальные стопки. Эпитаксия проводится на очень упорядоченном шаблоне — кремниевой подложке с очень точной кристаллической структурой. Изменив материал, CEA-Leti продублировала кристаллическую структуру алмаза в слоях, которые она нанесла сверху. «Эпитаксия — это искусство создания многослойных слоев путем дублирования исходной структуры, которое выполняется при низкой температуре с использованием газообразных прекурсоров в реакторе химического осаждения из паровой фазы (CVD)», — сказал Жан-Мишель Хартманн, научный сотрудник CEA и руководитель группы, IV эпитаксия в CEA-Leti. Нанесение такой стопки и освоение процесса выращивания эпитаксиального слоя — чрезвычайно сложный этап технологического процесса, требующий нанесения узорчатых цилиндров и конформного осаждения стопки затворов — короче говоря, изготовления всего устройства. CEA-Leti, один из немногих НИиТО в мире, который способен наносить на месте такие сложные легированные стопки Ge/GeSn, выполнил ту часть совместных исследований, о которых говорится в статье. «Сотрудничество продемонстрировало потенциал GeSn с низкой запрещенной зоной для создания современных транзисторов с интересными электрическими свойствами, такими как высокая подвижность носителей в канале, низкое рабочее напряжение и меньшая занимаемая площадь», — объяснил Хартманн, соавтор статьи. «До индустриализации еще далеко. Мы развиваем современный уровень техники и показываем потенциал германия-олова в качестве материала для каналов». В работе также участвовали ученые из ForschungsZentrum Jülich, Германия; Университет Лидса, Великобритания; IHP-Инновации для высокопроизводительной микроэлектроники, Франкфурт-на-Одере, Германия, и RWTH Ахенский университет, Германия.

Отметка времени:

Больше от нанотехнология