FerroHEMTs：高电流与高速全外延 AlScN/GaN 铁电晶体管
应用物理
2023-03-01 v1 材料科学
摘要
我们报道了在 AlScN 势垒宽禁带氮化物晶体管中首次观察到的铁电栅控。这些通过直接外延生长实现的 FerroHEMT 器件代表了一类新型铁电晶体管，其中半导体本身具有极性，且晶体铁电势垒与衬底晶格匹配。本文报道的 FerroHEMT 使用了迄今为止最薄的氮化物高 K 和铁电势垒，提供了高达 4 A/mm 的最高导通电流，以及在所有铁电晶体管中观察到的最高速度 AlScN 晶体管（fmax 大于 150 GHz）。FerroHEMT 表现出具有低于玻尔兹曼极限的亚阈值摆幅的 Id Vgs 滞回回线。作为对照的 AlN 势垒 HEMT 既不表现出滞回行为，也不表现出低于玻尔兹曼极限的行为。虽然这些结果将首个外延高 K 和铁电势垒技术引入射频和毫米波电子学，但它们作为在数字电子学中结合存储与逻辑功能的新型材料平台同样具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2302.14209,
title = {FerroHEMTs: High-Current and High-Speed All-Epitaxial AlScN/GaN Ferroelectric Transistors},
author = {J. Casamento and K. Nomoto and T. S. Nguyen and H. Lee and C. Savant and L. Li and A. Hickman and T. Maeda and J. Encomendero and V. Gund and A. Lal and J. C. M. Hwang and H. G. Xing and D. Jena},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14209},
year = {2023}
}
备注
4 pages, 8 figures, appeared in IEEE IEDM, December 2022