具有一纳米厚沟道与铁电栅极的氧化铟锡晶体管
应用物理
2020-12-24 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
在本文中，我们展示了高性能氧化铟锡（ITO）晶体管，其沟道厚度低至 1 nm，并以铁电 Hf0.5Zr0.5O2 作为栅介质。在亚微米栅长的 ITO 晶体管上，沟道厚度为 1 nm 时实现 0.243 A/mm 的开态电流，而当沟道厚度增至 2 nm 时，其升高至高达 1.06 A/mm。采用了厚度为 10 nm 的抬升源/漏结构，有助于实现 0.15 {\Omega}mm 的低接触电阻与 1.1{\times}10-7 {\Omega}cm2 的低接触电阻率。具有凹槽沟道与铁电栅极的 ITO 晶体管相比 2D 半导体晶体管与其他薄膜晶体管展现出若干优势，包括大面积晶圆级纳米薄膜形成、低接触电阻与接触电阻率、原子级薄沟道免疫短沟道效应、铁电栅极对高载流子浓度的大栅调制、高质量栅介质与钝化层形成，以及用于低功耗后端线（BEOL）CMOS 应用的大带隙。
引用
@article{arxiv.2008.09881,
title = {Indium-Tin-Oxide Transistors with One Nanometer Thick Channel and Ferroelectric Gating},
author = {Mengwei Si and Joseph Andler and Xiao Lyu and Chang Niu and Suman Datta and Rakesh Agrawal and Peide D. Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09881},
year = {2020}
}
备注
32 pages, 16 figures. To be published in ACS Nano