Influences of lattice strain and SiGe buffer layer thickness on electrical characteristics of strained Si/SiGe/Si(110) heterostructures
Influences of lattice strain and SiGe buffer layer thickness on electrical characteristics of strained Si/SiGe/Si(110) heterostructures
复制标题
晶格应变和SiGe缓冲层厚度对应变Si/SiGe/Si(110)异质结构电学特性的影响
DOI：
10.1016/j.mssp.2023.107476
复制
发表时间：
2023
影响因子：
4.1
通讯作者：
Arimoto Keisuke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fujisawa Taisuke;Onogawa Atsushi;Horiuchi Miki;Sano Yuichi;Sakata Chihiro;Yamanaka Junji;Hara Kosuke O.;Sawano Kentarou;Nakagawa Kiyokazu;Arimoto Keisuke
在之前的研究中，我们报道了应变Si/SiGe/Si（110）异质结构pMOSFET的高空穴迁移率。在这项研究中，我们研究了应变对这种结构中空穴迁移率的影响。采用固体源分子束外延技术制备了不同应变水平的20 nm厚（110）取向应变Si薄膜。验证了硅层应变与空穴迁移率呈正相关关系。研究还表明，SiGe层在[1 - 10]方向上的生长孪晶的形成和应变松弛使空穴迁移率恶化。本研究获得的最大迁移率增强因子约为3。此外，还讨论了SiGe层厚度对pMOSFET工作时漏电流的影响。发现厚SiGe样品的上部包含泄漏电流的原因，表明电导率随SiGe层晶体生长的进展而变化。这种现象与晶体缺陷的形成过程有关。另一个发现是通过衬底存在电流路径，这表明缺陷辅助电流流过SiGe/n-Si（110）结。
In previous studies, we reported on significantly high hole mobility in a strained Si/SiGe/Si (110) heterostructure pMOSFET. In this study, we investigated impact of strain on the hole mobility in this structure. 20-nm thick (110)-oriented strained Si films with different strain levels were formed using solid-source molecular beam epitaxy. A positive correlation between the hole mobility and the strain of the Si layer is verified. It is also shown that formation of growth twins and strain relaxation of SiGe layer in the [1‾ 10] direction deteriorate the hole mobility. The maximum mobility enhancement factor obtained in this study is about 3. In addition, the influence of the SiGe layer thickness on the off-state leakage current in pMOSFET operation is discussed. It is found that the upper part of the thick SiGe samples includes cause of the leakage current, indicating change of conductivity with the progress of the crystal growth of SiGe layer. This phenomenon is related to the formation process of the crystalline defects. Another finding is the existence of a current path through the substrate, which suggests a defect-assisted current flow across the SiGe/n-Si (110) junction.
登录
查看更多内容
固源分子束外延形成的 SOI 基 SiGe 薄膜中与本征缺陷相关的空穴生成
影响因子：
3.2
作者：
Motoki Satoh;K. Arimoto;J. Yamanaka;K. Sawano;Y. Shiraki;K. Nakagawa
通讯作者：
K. Nakagawa
了解准弹道输运下 (100) 和 (110) CMOSFET 中应变对高场载流子速度的影响
DOI：
10.1109/iedm.2009.5424318
发表时间：
2009
期刊：
2009 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)
影响因子：
--
作者：
M. Saitoh;N. Yasutake;Y. Nakabayashi;K. Uchida;T. Numata
通讯作者：
T. Numata
固源分子束外延在Si(110)上生长SiGe过程中的应变弛豫过程和晶体形貌演化
影响因子：
4.1
作者：
Shingo Saito;Yuichi Sano;Takane Yamada;Kosuke O. Hara;Junji Yamanaka;Kiyokazu Nakagawa;Keisuke Arimoto
通讯作者：
Keisuke Arimoto
由于弹道效应和高场效应，纳米 MOSFET 的迁移率降低
DOI：
10.1109/escinano.2012.6149706
发表时间：
2012
期刊：
International Conference on Enabling Science and Nanotechnology
影响因子：
--
作者：
M. Tan;M. Riyadi;V. Arora
通讯作者：
V. Arora
GeSi/Si 异质结构中应变弛豫诱导的导电类型转换的结构、电子和发光研究
影响因子：
3.2
作者：
P. Grillot;S. Ringel;J. Michel;E. Fitzgerald
通讯作者：
E. Fitzgerald