化合物半導体横方向ヘテロ接合の創成とその電子デバイスへの応用

化合物半导体横向异质结的制备及其在电子器件中的应用

• 批准号: 21H01384
• 负责人: 宮本 恭幸
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01384/
• 关键词: 化合物半導体; トンネルFET; バイポーラトランジスタ; 横方向成長; ナノシート; ヘテロ構造; トンネルFE; ラテラルHBT; 低消費電力; 横方向結晶成長; 化合物半導体; トンネルFET; バイポーラトランジスタ; 横方向成長; ナノシート; ヘテロ構造; トンネルFE; ラテラルHBT; 低消費電力; 横方向結晶成長

1．ナノシートトンネルFETの基礎としてナノシートFETの作製をおこなった。過去の報告で電流特性が得られたものは、ナノシートの裏面には電極が形成されていなかったが、メタルALDによりチャネル全体をすべて囲んだ形状のメタルゲートでの形成を行えるようになり、その構造でのトランジスタ動作も確認したが、電流がとれておらず、移動度が低下していることが明らかになった。ALDによるTiNと通常のAu/Ni電極の間にスパッタによりタングステンを入れることで改善することを平面MOSFETで明らかにした。現在、ナノシートFETでの確認を行っているところである。2．GaAsSbの再成長層をソースにし、チャネル層とその横方向で接触したトンネルFETを作製した。再成長において形成されるマスク上の多結晶はされたが、マスク高さを成膜厚さより厚くし、再成長後のマスク除去により削除でき、トランジスタ動作が確認された。トランジスタ特性においてはｐ形GaAsSbソース層によるアンバイポーラ的な動作特性を確認した。3.CBipolar回路の基礎となるラテラルHBTについて、特に特性を決めると考えられるpnpラテラルHBTについて、デバイスシミュレーションおよびそれに基づいた回路シミュレーションを行った。デバイスシミュレーションとしては、電流利得190と最大電流密度として11mA/um2を400mVという低い電源電圧で確認し、またpnpトランジスタを正負を入替えた特性のnpnトランジスタを用いてCBipolar回路シミュレーションを行い300mVという低い電源電圧でも4psという高速動作が得られることを示した。

1。纳米片FET被制造为纳米片隧道FET的基础。先前的报道表明，在纳米片的后表面没有任何电极，但是金属ALD使形成具有包围整个通道的形状的金属栅极成为可能，尽管还确认了带有该结构的晶体管操作，但据透露，未获得电流并降低了迁移率。通过使用平面MOSFET揭示了可以通过插入ALD引起的TIN和通常的Au/Ni电极来插入钨来实现改进。目前，我们目前正在使用纳米片FET进行确认。 2。通过GAASSB再生层接触的隧道FET用作源自侧向与通道层接触的隧道FET的来源。尽管获得了在再生过程中形成的掩模上的多晶，但使掩模的高度比膜厚度厚，并在再生后去除掩模，并确认晶体管操作。就晶体管特征而言，确认了P型GAASSB源层的双极性工作特性。 3。基于侧向HBT的设备仿真和电路模拟，这是Cbipolar电路的基础，特别是针对PNP侧HBT进行的，这被认为可以确定特征。在设备模拟中，我们在低电源电压下为400mV确认了190的电流增益，最大电流密度为11ma/um2，然后使用NPN晶体管进行了CBIltolar电路模拟，该晶体管的特征已被替换为正和负PNP晶体管的特征，并显示出4PS的高速操作，即使在低速供应中可以达到低速供应量，即使在33 00上可以实现33次000的供电。