【聚焦“雙一流”】我校“雙一流”建設“電子材料與器件集成”學科領域再添新成果

發布時間:2020-08-11

本網訊物理與材料科學近期,我校物理與材料科學院何剛教授課題組在鍺基場效應器件界面調控、高遷移率薄膜晶體管構築及邏輯電路應用探索方面取得系列進展。

Ge MOSFET中,实现热力學稳定、无费米能级钉扎的新型高k栅与Ge-MOSFET器件,一直是微电子器件研究领域的前沿课题。何剛教授課題組基于ALD技術構築了不同堆疊次序的Al2O3/HfO2的疊層柵,構築了Ge-MOS原型器件。研究工作將爲鍺材料替代矽材料,推動微電子技術進入非矽CMOS時代,繼續延續摩爾定律發展提供了解決方案。 該成果以Interface Chemistry and Dielectric Optimization of TMA-Passivated high-k/Ge Gate Stacks by ALD-Driven laminated Interlayer爲題發表在Applied Materials & Interfaces(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c02963)。2017级硕士研究生王蝶为該文的第一作者,何剛教授为該论文的通讯作者。

此外,課題組基于環保的水溶液法制備了新型HfGdOxk柵介質薄膜構築了低壓驅動的In2O3/HfGdOx TFTs器件,表现出11.2 cm2 V-1 s-1的遷移率及4.1×106的開關比,並基于構建了可用于邏輯電路的低壓操作的反相器,其表現出高增益及良好的全擺幅特性在此基础上,課題組利用Ca摻雜實現對溝道層氧化铟氧空位的有效調控,成功構築InCaOx/HfGdOx 薄膜晶體管和高增益的反相器,足以驅動集成電路中的信號持續傳播此項工作对低温构筑低能耗柔性场效应器件的发展具有重要的指导意义和科學价值。研究成果分別以Eco-Friendly Fully Water-Driven HfGdOx Gate Dielectrics and Its Application in Thin Film Transistors and Logic Circuits” 和Performance Modulation in All-Solution-Driven InGaOx/HfGdOx Thin film Transistors and Exploration in Low-Voltage-Operated Logic Circuits爲題發表在微电子器件领域顶尖期刊IEEE Transactions on Electron Devices (DOI:10.1109/TED.2019.2963224; DOI:10.1109/TED.2020.3012592)

上述研究工作得到了国家自然科學基金及校內開放基金專項資金的經費支持,为學校“双一流”建设主學科方向“电子材料与器件集成”再添新成果。

  


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