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Understanding of carrier transport mechanism in Ge MOS interfaces and establishment of mobility enhancement technologies

Ge MOS界面载流子传输机制的理解及迁移率增强技术的建立

基本信息

批准号：
23246058
负责人：
TAKAGI Shinichi
金额：
$ 31.45万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23246058/
关键词：
MOSFET ゲルマニウム移動度反転層サブバンド

项目摘要

We have clarified from comparison between effective and Hall mobility of Ge MOSFETs that inversion-layer carriers are trapped into interface states locating inside the conduction and valence bands, leading to the reduction in the effective mobility. Also, atomic deuterium annealing is fond to reduce the interface states and to increase the effective mobility. Also, HfO2/Al2O3/GeOx/Ge MOSFETs with EOT of 0.76 nm, realized by ECR plasma oxidation, exhibited peak electron and hole mobility of 690 and 550 cm2/Vs, respectively. The surface orientation dependence of the effective mobility has also been revealed. In addition, we demonstrated GOI n- and p-MOSFETs with GOI thinner than 20 nm, fabricated by the Ge condensation and Ge wafer bonding, and evaluated the mobility behaviors.

通过对Ge MOSFET有效迁移率和霍尔迁移率的比较，我们阐明了反型层载流子被捕获到位于导带和价带内的界面态，导致了有效迁移率的降低。此外，氢原子的退火有利于降低界面态，提高有效迁移率。ECR等离子体氧化制备的EOT为0.76 nm的HfO2/Al_2O_3/Geox/Ge MOSFET的电子迁移率和空穴迁移率峰值分别为690和550 cm~2/V。还揭示了有效迁移率与表面取向的关系。此外，我们还展示了用Ge凝聚和Ge晶片键合方法制备的GOI小于20 nm的n-MOSFET和p-MOSFET，并对其迁移率进行了评价。

项目成果

期刊论文数量（106）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

1-nm-thick EOT high mobility Ge n- and p-MOSFETs with ultrathin GeOx/Ge MOS interfaces fabricated by plasma post oxidation

DOI：
10.1109/iedm.2011.6131630
发表时间：
2011-12
期刊：
2011 International Electron Devices Meeting
影响因子：
0
作者：
Rui Zhang;N. Taoka;Po-Chin Huang;M. Takenaka;S. Takagi
通讯作者：
Rui Zhang;N. Taoka;Po-Chin Huang;M. Takenaka;S. Takagi

MOS interface control technologies for III-V/Ge channel MOSFETs

III-V/Ge 通道 MOSFET 的 MOS 接口控制技术

DOI：
10.1149/1.3633015
发表时间：
2011
期刊：
ECS Trans.
影响因子：
0
作者：
S.Takagi;R.Zhang;T.Hoshii and M.Takenaka
通讯作者：
T.Hoshii and M.Takenaka

Prospective and critical issues of III-V/Ge CMOS on Si platform

Si平台上III-V/Ge CMOS的前景和关键问题

DOI：
10.1149/1.3569921
发表时间：
2011
期刊：
ECS Trans.
影响因子：
0
作者：
Tetsuya Uchimoto;Toshiyuki Takagi;Xiaodong Deng;Thomas Monnier;Joel Courbon;Thierry Douillard;Varlot Mansenelli;S.Takagi and M.Takenaka
通讯作者：
S.Takagi and M.Takenaka

Invited : Performance enhancement technologies in III-V/Ge MOSFETs Ge-based and III-V technologies

邀请：III-V/Ge MOSFET 的性能增强技术 Ge 基和 III-V 技术