Un equipo de investigadores de la Universidad de Purdue, SEMATECH y SUNY College of Nanoscale Science and Engineering presentarán en el Simposio 2014 sobre tecnología VLSI sobre su trabajo con disulfuro de molibdeno de alto rendimiento (MoS 2 ) transistores de efecto de campo (FET).
La investigación del equipo es un hito importante para la realización del MoS 2D ultraescalado de baja potencia. 2 FET y el avance de dispositivos fotónicos y electrónicos basados en materiales de dicalcogenuro de metales de transición (TMD), como las células solares, fototransistores y FET lógicos de baja potencia. La investigación cuenta con el apoyo de Semiconductor Research Corporation (SRC), el consorcio de investigación universitaria líder en el mundo para semiconductores y tecnologías relacionadas, y SEMATECH.
Como parte de la investigación, el equipo aprovechó MoS 2 , que ha sido estudiado de cerca en los últimos años por la industria de los semiconductores debido a sus posibles aplicaciones en dispositivos eléctricos y ópticos. Sin embargo, El alto valor de resistencia de contacto limita el rendimiento del dispositivo de MoS 2 FET significativamente. Un método para resolver este problema es dopear el MoS 2 película, pero el dopado de la película atómicamente delgada no es trivial y requiere una técnica de proceso simple y confiable. La técnica utilizada por el equipo de investigación proporciona una forma eficaz y sencilla de dopar el MoS 2 película con dopaje químico a base de cloruro y reduce significativamente la resistencia al contacto.
"En comparación con otros materiales de dopaje químico como PEI (polietilenimina) y potasio, nuestra tecnología de dopaje muestra un rendimiento superior del transistor, incluida una mayor corriente de accionamiento, mayor relación de corriente de encendido / apagado y menor resistencia de contacto, "dijo el profesor Peide Ye, Colegio de Ingenieria, Universidad de Purdue.
Para obtener FET de alto rendimiento, Deben diseñarse cuidadosamente tres partes del dispositivo:canal semiconductor (densidad de portadora y su movilidad); interfaz semiconductor-óxido; y contacto semiconductor-metal. Esta investigación tiene como objetivo particular eliminar el último obstáculo importante hacia la demostración de MoS de alto rendimiento 2 FET, a saber, alta resistencia al contacto.
El MoS 2 FET que utilizan la técnica del dopaje, que fueron fabricados en la Universidad de Purdue, se puede reproducir ahora en un entorno de fabricación de semiconductores y mostrar el mejor rendimiento eléctrico entre todos los FET basados en TMD informados. La resistencia de contacto (0,5 kΩ · μm) con la técnica de dopaje es 10 veces menor que las muestras controladas. La corriente de excitación (460 μA / μm) es el doble del mejor valor en la literatura anterior.
"Debido a los avances recientes, como la investigación que se presenta en el simposio VLSI, Los materiales 2D están ganando mucha atención en la industria de los semiconductores, "dijo Satyavolu Papa Rao, director de Tecnología de Procesos en SEMATECH. "El esfuerzo de colaboración entre los investigadores e ingenieros de clase mundial de este equipo es un excelente ejemplo de cómo las asociaciones entre el consorcio, la universidad y la industria permiten aún más el desarrollo de técnicas de proceso de vanguardia".
"Los contactos mejorados siempre son deseables para todos los dispositivos electrónicos y ópticos, "dijo Kwok Ng, Director Senior de Ciencias de Dispositivos en SRC. "La técnica de dopaje presentada por este equipo de investigación proporciona una forma válida de lograr una baja resistencia de contacto para MoS 2 así como otros materiales de TMD ".
