Nano CMOS & Bipolarbauelemente

Das Forschungsthema wird im Rahmen eines LEB-Promotionsvorhabens bearbeitet.

In dieser Arbeit werden vertikale Nanodraht-Feld-Effekt-Transistoren aus SiGeSn hergestellt und untersucht. Durch Variation der Zinn Konzentration sollen gezielt die Materialeigenschaften (Beweglichkeit, Übergang vom indirekten zum direkten Halbleiter) verändert und die damit verbundenen Auswirkungen auf das Leistungsverhalten eines MOSFETS bzw. TFETS untersucht werden. Zusätzlich wird der Einfluss der Skalierung der Durchmesser der Mesen auf die Eigenschaften des Bauelements charakterisiert. Um einen starken Feldeingriff in den Halbleiter zu bekommen, werden die Mesen von einem Gatemetall umschlossen (Gate-all-around, GAA). Zur Realisierung von möglichst effizienten MOS-Kapazitäten werden als Dielektrikum Materialien mit hohen Dielektrizitätskonstanten eingesetzt und untersucht.
Mit den optimalen Materialkombinationen aus SiGeSn und der Bauteilgeometrie soll ein Verhältnis vom Einschaltstrom zum Strom im ausgeschalteten Zustand von über fünf Größenordnungen erreicht werden. Gleichzeitig soll die Unterschwellwertcharakteristik bei Raumtemperatur für diese MOSFETs möglichst einen Wert in der Nähe von 60 mV/dek und für diese TFETS von kleiner als 60 mV/dek aufweisen.

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