Dokaz koncepta dokazuje, da se elektroni gibljejo hitreje v germaniju kositra kot v siliciju ali germaniju

02. junij 2023 (Nanowerk novice) Raziskovalni znanstveniki CEA-Leti so dokazali, da se lahko elektroni in drugi nosilci naboja premikajo hitreje v germaniju kositra kot v siliciju ali germaniju, kar omogoča nižje delovne napetosti in manjše odtise v navpičnih kot v planarnih napravah. Ta preboj v dokazu koncepta pomeni, da so navpični tranzistorji iz germanijevega kositra obetavni kandidati za prihodnje nizkoenergijske, visoko zmogljive čipe in morda kvantne računalnike. Germanij-kositer tranzistorji kažejo mobilnost elektronov, ki je 2.5-krat večja od primerljivega tranzistorja iz čistega germanija. GeSn je sicer kompatibilen z obstoječim CMOS proces za izdelavo čipov. Ker germanij in kositer prihajata iz iste skupine periodnega sistema kot silicij, bi lahko te tranzistorje integrirali neposredno v običajne silicijeve čipe z obstoječimi proizvodnimi linijami. Nedavno objavljen članek v Komunikacijsko inženirstvo (»Vertikalni MOSFET-ji z ​​nanožico GeSn za CMOS zunaj silicija«) ugotavlja, da »zlitine GeSn ponujajo nastavljiv energijski pas s spreminjanjem vsebnosti Sn in nastavljivimi odmiki pasov v epitaksialnih heterostrukturah z Ge in SiGe. Pravzaprav je nedavno poročilo pokazalo, da uporaba Ge0.92Sn0.08 kot vir na vrhu Ge nanožic (NW) izboljša zmogljivosti p-MOSFET.« Elektronska mikrografija tranzistorja germanij-kositer: zasnova sledi 3D geometriji nanožic, ki se uporablja tudi v najnovejši generaciji računalniških procesorjev. (Slika: Forschungszentrum Jülich) »Poleg njihovih elektrooptičnih lastnosti brez primere je velika prednost binarnih elementov GeSn tudi ta, da jih je mogoče gojiti v istih epitaksijskih reaktorjih kot zlitine Si in SiGe, kar omogoča platformo optoelektronskih polprevodnikov vseh skupin IV. ki jih je mogoče monolitno integrirati na Si,« poroča časopis. Ta projektna raziskava je vključevala prispevke več organizacij poleg CEA-Leti, ki je dostavila epitaksialne sklade. Epitaksijo izvajamo na zelo urejeni šabloni, silicijevem substratu, z zelo natančno kristalno strukturo. S spremembo materiala je CEA-Leti podvojil njegovo diamantno kristalno strukturo v plasteh, ki jih je postavil na vrh. »Epitaksija je umetnost izdelave več plasti s podvajanjem izvirne strukture in se izvaja pri nizki temperaturi s plinastimi prekurzorji v reaktorju za kemično naparjevanje (CVD),« je povedal Jean-Michel Hartmann, sodelavec CEA in vodja skupine, IV epitaksija pri CEA-Leti. Odlaganje tovrstnega sklada in obvladovanje rasti epitaksialne plasti je izjemno zapleten korak v procesu procesa, ki zahteva vzorčaste valje in konformno odlaganje vratnega sklada – skratka, izdelava celotne naprave. CEA-Leti, eden redkih RTO-jev na svetu, ki je sposoben deponirati tako kompleksne in situ dopirane sklade Ge/GeSn, je izvedel ta del skupne raziskave, o kateri poročajo v članku. "Sodelovanje je pokazalo potencial GeSn z nizko pasovno vrzeljo za napredne tranzistorje z zanimivimi električnimi lastnostmi, kot so visoka mobilnost nosilcev v kanalu, nizke delovne napetosti in manjši odtis," je pojasnil Hartmann, soavtor prispevka. »Industrializacija je še daleč. Napredujemo glede na stanje tehnike in prikazujemo potencial germanijevega kositra kot materiala za kanale.« V delo so bili vključeni tudi znanstveniki iz ForschungsZentrum Jülich, Nemčija; Univerza v Leedsu, Združeno kraljestvo; IHP-Innovations for High Performance Microelectronics, Frankfurt (Oder), Nemčija, in RWTH Aachen University, Nemčija.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoAiStream. Podatkovna inteligenca Web3. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• Kovanje prihodnosti z Adryenn Ashley. Dostopite tukaj.
• Kupujte in prodajajte delnice podjetij pred IPO s PREIPO®. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63102.php