Nano CMOS & Bipolarbauelemente
Beschreibung des Forschungsbereiches "Nano CMOS & Bipolarbauelemente"
Projekte:
Herstellung und Charakterisierung von SiGeSn-„Pillar“-MOSFETs
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.