基于硅基一维纳米线的Gate-all-around纳米晶体管的研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
61176101
项目类别：
面上项目
资助金额：
52.0万
负责人：
汪涛
依托单位：
浙江大学
学科分类：
F0406.集成电路器件、制造与封装
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
梁耕侨；俞滨；刘俊杰；何杞鑫；丁扣宝；孙颖；周伟成；邓永辉；崔京京；
关键词：
晶体管 Gate-all-around 硅纳米线

项目摘要

基于硅基一维纳米线的纳米晶体管是当今一个热点研究课题，该器件是未来纳米器件的主要发展方向之一，本研究是一项理论和实验相结合的课题：.理论方面分三个层次:首先采用ab inito模拟方法对硅纳米线进行理论分析和探讨，与新加坡国立大学梁教授展开合作研究,附具体研究计划，其次采用工艺模拟软件实现器件制备的工艺仿真，再次器件层次模拟实现三维硅纳米管的gate-all-around器件的性能仿真。.实验方面要在SOI 晶片上制备出Gate-all-around晶体管并完成测试，其关键技术硅纳米线的制备技术已经被我团队突破，我们采用自上而下的正向方法制备出空间上垂直排列相互平行的多条硅纳米线，其最小尺寸到达9纳米，自下而上地化学催化合成硅纳米管的技术也具备。在此基础上将整合团队多年器件制备的经验成功制备纳米gate-all-around器件，解决微电子行业10年后产业发展瓶颈，有前瞻性和自主知识产权。

结项摘要

基于硅基一维纳米线的纳米晶体管是当今一个热点研究课题，该器件是未来纳米器件的主要发展方向之一，本研究是一项理论和实验相结合的课题：.理论方面采用工艺模拟软件实现器件制备的工艺仿真,和我们特殊的工艺制备完全一致，还采用非平衡格林函数对硅纳米线及硅纳米管的传输特性、光电流特性等进行仿真和模拟。.实验方面要在SOI 晶片上制备出Gate-all-around晶体管并完成测试，其关键技术硅纳米线的制备技术已经被突破，我们采用自上而下的正向方法制备出空间上垂直排列相互平行的多条硅纳米线，其最小尺寸到达9纳米，该工艺经过反复验证，重复率高、切实可行，如果配合电子束曝光或者采用业界先进工艺一步刻蚀出50纳米左右的线宽，非常容易获得一致相当好的硅纳米线，该技术是现有制备硅纳米线中最简单、成本最低的，适合业界的工业大批量生产，具有一定的潜在商业价值，希望该计算能够和美国伯克利Fin FET技术一样，日后获得业界认可，用于10纳米以下产品中。我们在此基础上成功制备的硅纳米线为导电沟道的gate-all-around（环栅）晶体管，导通关断比达到10的8次方，为解决微电子行业10年后产业发展瓶颈提供一种技术解决方案、一种可能性，有前瞻性和自主知识产权。