溅射 p 型硫系薄膜的横向输运与场效应特性
材料科学
2021-12-22 v1 应用物理
摘要
研究 p 型硫系薄膜中的横向电输运对于评估其在场效应晶体管（FET）和相变存储器应用中的潜力十分重要。例如，采用低温（≤250 C）溅射材料的 p 型 FET 可在柔性电子或后段制程（BEOL）硅兼容工艺中发挥作用。本文中，我们探究硫系薄膜（Sb2Te3、Ge2Sb2Te5、Ge4Sb6Te7）及多层膜的横向输运，通过霍尔测量（≤50 nm 薄膜）和 p 型晶体管（≤5 nm 超薄膜）进行。最高的霍尔迁移率在 Sb2Te3/GeTe 超晶格中测得（室温下约 18 cm2/V/s），比其他薄膜高 2-3 倍以上。在采用 Ge2Sb2Te5 的超薄 p 型 FET 中，我们实现了高达约 5.5 cm2/V/s 的场效应迁移率，电流开关比约 10000，为迄今 Ge2Sb2Te5 晶体管的最高值。我们还探究了工艺优化（如 AlOx 覆盖层、光刻显影液类型）并揭示了其在实现具有可接受迁移率和开关电流比的 p 型晶体管方面的权衡。本研究为基于 p 型硫系化合物的电子器件优化提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2107.08301,
title = {Lateral Transport and Field-Effect Characteristics of Sputtered P-Type Chalcogenide Thin Films},
author = {Sumaiya Wahid and Alwin Daus and Asir Intisar Khan and Victoria Chen and Kathryn M. Neilson and Mahnaz Islam and Eric Pop},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.08301},
year = {2021}
}