Formación de contacto óhmico en transistores de nanohojas de -GaO con tratamiento de plasma que contiene Ar
Autores: Chen, Jin-Xin; Liu, Bing-Yan; Gu, Yang; Li, Bin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Formación de contacto óhmico en transistores de nanohojas de -GaO con tratamiento de plasma que contiene Ar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Contacto óhmico
Transistores basados en GaO
Tratamiento de plasma
Transistores de efecto de campo
Resistencia de contacto
Material de baja dimensionalidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Un contacto óhmico efectivo entre metales y sus canales conductores es un paso crucial en el desarrollo de transistores de alto rendimiento basados en GaO. Distinto de los materiales a granel, el exceso de energía térmica del proceso de recocido puede destruir el material de baja dimensionalidad en sí mismo. Dada la preocupación por el presupuesto térmico, se propone una solución factible y moderada (es decir, tratamiento de plasma que contiene Ar) para lograr uniones óhmicas efectivas con nanohojas de GaO (100). El impacto de cuatro tipos de tratamientos de plasma (es decir, mezclas de gases SF/Ar, SF/O/Ar, SF/O y Ar) en los cristales de GaO (100) se estudia de manera comparativa por espectroscopia de fotoemisión de rayos X por primera vez. Con el pretratamiento de plasma óptimo (es decir, plasma de Ar, 100 W, 60 s), los transistores de efecto de campo (FETs) de nanohojas de GaO resultantes muestran un contacto óhmico efectivo (es decir, resistencia de contacto de 104 Ohm·mm) sin ningún recocido posterior, lo que conduce a un rendimiento del dispositivo competitivo como una alta relación de corriente encendido/apagado (>10), una baja pendiente de subumbral (, 249 mV/dec) y una movilidad de efecto de campo aceptable (, ~21.73 cm V s). Al utilizar cristales de GaO fuertemente dopados (, ~10 cm) para tratamientos de plasma de Ar, la resistencia de contacto se puede reducir aún más a 5.2 Ohm·mm. Este trabajo abre nuevas oportunidades para mejorar el rendimiento del contacto óhmico de transistores basados en GaO de baja dimensionalidad y puede beneficiar aún más a otros nanodispositivos basados en óxidos.
Descripción
Un contacto óhmico efectivo entre metales y sus canales conductores es un paso crucial en el desarrollo de transistores de alto rendimiento basados en GaO. Distinto de los materiales a granel, el exceso de energía térmica del proceso de recocido puede destruir el material de baja dimensionalidad en sí mismo. Dada la preocupación por el presupuesto térmico, se propone una solución factible y moderada (es decir, tratamiento de plasma que contiene Ar) para lograr uniones óhmicas efectivas con nanohojas de GaO (100). El impacto de cuatro tipos de tratamientos de plasma (es decir, mezclas de gases SF/Ar, SF/O/Ar, SF/O y Ar) en los cristales de GaO (100) se estudia de manera comparativa por espectroscopia de fotoemisión de rayos X por primera vez. Con el pretratamiento de plasma óptimo (es decir, plasma de Ar, 100 W, 60 s), los transistores de efecto de campo (FETs) de nanohojas de GaO resultantes muestran un contacto óhmico efectivo (es decir, resistencia de contacto de 104 Ohm·mm) sin ningún recocido posterior, lo que conduce a un rendimiento del dispositivo competitivo como una alta relación de corriente encendido/apagado (>10), una baja pendiente de subumbral (, 249 mV/dec) y una movilidad de efecto de campo aceptable (, ~21.73 cm V s). Al utilizar cristales de GaO fuertemente dopados (, ~10 cm) para tratamientos de plasma de Ar, la resistencia de contacto se puede reducir aún más a 5.2 Ohm·mm. Este trabajo abre nuevas oportunidades para mejorar el rendimiento del contacto óhmico de transistores basados en GaO de baja dimensionalidad y puede beneficiar aún más a otros nanodispositivos basados en óxidos.