克服代工厂碳纳米管晶体管中的环境漂移和负偏压温度不稳定性
新兴技术
2025-02-17 v3 应用物理
摘要
后端（BEOL）逻辑集成正在成为补充前端（FEOL）硅的扩展路径。在BEOL逻辑的各种选项中，碳纳米管场效应晶体管（CNFET）已被集成到商业硅代工厂中，并已展示出复杂的CNFET电路（例如RISC-V内核、SRAM阵列）。然而，缺乏综合分析CNFET环境漂移（即空气稳定性）和可靠性的研究。在此，我们首次全面表征并展示了如何使用以下技术克服CNFET中的环境漂移和负偏压温度不稳定性（NBTI）：（1）氮化硅封装以限制环境气氛引起的阈值电压漂移（90天内中位VT漂移减少约8倍）和（2）交流/脉冲操作以在宽频率范围内显著改善CNFET NBTI与直流操作相比（例如，在10 MHz下20%占空比的交流操作，对于目标VT漂移容差<100 mV且栅极应力偏压VGS,stress = -1.2 V、125°C的条件下，可将CNFET NBTI失效时间延长>10000倍）。
引用
@article{arxiv.2409.11297,
title = {Overcoming Ambient Drift and Negative-Bias Temperature Instability in Foundry Carbon Nanotube Transistors},
author = {Andrew Yu and Tathagata Srimani and Max Shulaker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11297},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 8 figures