III-As/Sbナノワイヤヘテロ構造選択成長と立体集積回路応用に関する研究

三-As/Sb纳米线异质结构选择性生长及其在三维集成电路中的应用研究

基本信息

批准号：
20J20578
负责人：
蒲生浩憲
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20578/
关键词：
ナノワイヤ結晶成長 MOVPE ナノ材料半導体デバイスナノワイヤFET

项目摘要

本研究では、半導体選択成長技術を用いてIn(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤをSOI(111)細線構造上に選択成長する技術を確立する。このナノワイヤをチャネルとして用いることで、低消費電力化と高性能化を両立できる立体集積回路の基盤技術を確立する。In(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤを用いることで、高い移動度を有するIn(Ga)Asナノワイヤ(コア)をn型チャネル、GaSbシェルをp型チャネルとして用いることができる。これにより、III-V集積回路の課題であるn型、p型チャネルの一括集積の課題を解決できる。また、単一のナノワイヤチャネルでn型、p型動作が可能で、柔軟な回路設計が期待できる。さらに、この縦型ナノワイヤFET構造からなる立体集積回路を作製し、回路動作を評価することで、超低消費電力・超高性能立体集積回路の実現を目指す。研究期間を3年に設定し、(i) 結晶成長【In(Ga)As/GaSbコアシェルナノワイヤ集積とSOI細線上のナノワイヤ集積技術】、(ii) デバイス作製【InAsナノワイヤ縦型トランジスタとGaSb縦型トランジスタ作製】、(iii) 回路実証【インバータ回路・リング発振回路による評価】の3課題について取り組む。R4年度では、主に下記の研究事項について実施した。・InGaAs/GaSbコアシェルナノワイヤを用いたn型、p型トランジスタの高性能化

在这项研究中，我们将建立一项技术，用于在SOI（111）使用半导体选择性生长技术的SOI（111）薄导线结构上选择性地生长（GA）AS/GASB CORE-SHELL纳米线。通过使用这些纳米线作为渠道，我们将为3D集成电路的基本技术建立可以实现低功耗和高性能的基本技术。通过在（GA）中使用AS/GASB核壳纳米线，（GA）中的高迁移率可以用作纳米线（核）作为N型通道，并且可以将燃气壳用作P型通道。这可以解决N型和P型通道集体整合的问题，这是III-V集成电路的问题。此外，可以使用单个纳米线通道执行N型和P型操作，并且可以预期灵活的电路设计。此外，通过制造由该垂直纳米线FET结构制成的三维集成电路并评估电路操作，我们的目标是实现超低功耗和超高性能三维集成电路。研究期设置为三年，将解决三个问题：（i）晶体增长（在（ga）中为/煤气核心纳米线整合技术和SOI细线上的纳米线集成技术），（ii）设备制造（使用Inas纳米纳维尔垂直晶体管的制造和加油的垂直晶体管），以及（IIIII）循环（IIII）循环（IIII）循环（IIII）。在第4财年，以下研究项目主要进行。・使用INGAAS/GASB CORE-SHELL NANOWIRES改善了N型和P型晶体管的性能