Transistor in germanio-stagno per superare la barriera dei 10nm

Transistor in germanio-stagno per superare la barriera dei 10nm

L'IMEC annuncia un importante passo avanti nello sviluppo delle tecniche per la realizzazione di semiconduttori oltre i 10 nanometri

di Andrea Bai pubblicata il , alle 16:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un team composto da ricercatori belgi e giapponesi è riuscito a sviluppare un processo più avanzato per l'integrazione di pellicole di MOSFET in germanio-stagno su substrati di silicio, che permetterà in futuro la realizzazione di pMOSFET al GeSn strain con geometrie inferiori ai 10 nanometri.

Il team è composto da ricercatori provenienti dalla Katholiek Universitu of Leuven, dall'IMEC e dal National Institute of Advanced Industrial Science and Technology di Tsukuba, che hanno lavorato allo sviluppo di un processo epitassiale che supera le precedenti limitazioni incontrate con la deposizione di pellicole di germanio-stagno tra cui la limitata solubilità dello stagno nel germanio, una tendenza alla separazione e un non ottimale allineamento del reticolo cristallino.

L'interesse nell'impiego del germanio-stagno è strettamente legato alla possibilità di impiegare materiali con elevata mobilità elettronica, come il germanio stesso, e alla possibilità di migliorare la mobilità mediante l'uso di reticoli lavorati per ottenere un'opportuna deformazione da tensione.

Secondo quanto affermato dall'IMEC nel comunicato, è stato possibile per la prima volta garantire l'operatività sul silicio di pMOSFET GeSen a svuotamento senza giunzione. L'uso di un substrato in silicio avrà un effetto significativo sulla riduzione dei costi di produzione, oltre a permettere l'integrazione di transistor convenzionali CMOS e GeSn.

I ricercatori sono riusciti a realizzare una pellicola single-crystal di circa 10 nanometri di spessore sul silicio, dando dimostrazione della distorsione da tensione. In questo modo si riduce la differenza di energia tra banda diretta ed indiretta, con la creazione di un materiale del gruppo IV a banda proibita diretta. La ricerca futura si focalizzerà sull'ottimizzazione dei dispositivi GeSn-on-silicon per incrementare ulteriormente la mobilità nel canale.

8 Commenti
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TwinDeagle19 Settembre 2013, 17:27 #1
il CMOS non è un transistor, è una tecnologia integrata
alasuisi19 Settembre 2013, 17:49 #2
I CMOS sono transitor eccome, complementary mosfet e mosfet significa metal oxyde semiconductor field effect transistor, quindi fa un po te XD, il complementary sta per il fatto che sullo stesso pezzo di silicio hai transistor sia di tipo N che di tipo P
TwinDeagle19 Settembre 2013, 18:00 #3
Originariamente inviato da: alasuisi
I CMOS sono transitor eccome, complementary mosfet e mosfet significa metal oxyde semiconductor field effect transistor, quindi fa un po te XD, il complementary sta per il fatto che sullo stesso pezzo di silicio hai transistor sia di tipo N che di tipo P


Esattamente. Proprio per questo non sono transistor ma sono una tecnologia. Il termine CMOS indica tutti gli integrati che fanno uso di transistor complementari. In un CMOS ci sono da due a n transistor MOS di tipo P ed N. La forma più semplice è appunto quella dell'invertitore logico, composto da due Mosfet con i gate in comune, ma sempre due transistor sono. Ecco perché il CMOS è una tecnologia integrata e non un transistor in se.
alasuisi19 Settembre 2013, 18:14 #4
mi sa che c'è stato un equivoco, io intendevo circuito integrato, dicendo che non è un transistor, mi viene in mente un tubo a vuoto tipo un triodo, per questo avevo risposto cosi, ma è più una questione di semantica, cioè due transitor p ed n appiccicati sono una teconologia o sono semplicemente due circuiti integrati appicciati? XD quando parlo di tecnologia sono portato a pensare alla tecnologia produttiva XD
TwinDeagle19 Settembre 2013, 18:44 #5
Originariamente inviato da: alasuisi
mi sa che c'è stato un equivoco, io intendevo circuito integrato, dicendo che non è un transistor, mi viene in mente un tubo a vuoto tipo un triodo, per questo avevo risposto cosi, ma è più una questione di semantica, cioè due transitor p ed n appiccicati sono una teconologia o sono semplicemente due circuiti integrati appicciati? XD quando parlo di tecnologia sono portato a pensare alla tecnologia produttiva XD


Il transistor è un componente, un circuito creato sullo stesso semiconduttore è un integrato. Il CMOS è una tecnologia integrata, ovvero una tecnologia che produce coppie di transistor complementari, che può essere utilizzata in modo fine a se stesso o in un circuito integrato più complesso.
mirkonorroz19 Settembre 2013, 20:33 #6
Lo stagno fonde bene
giomini19 Settembre 2013, 23:44 #7
Lì nell'articolo si parla di dispositivi P, quindi il CMOS non c'entra proprio niente. Poi se mi trovassi ad avere un semiconduttore a BANDGAP diretto (non banda proibita), piuttosto che usarlo per fare i dispositivi P che non me ne faccio niente (specialmente perché non sono riportati dati su mobilità e quantità di portatori disponibili), lo userei per fare fotonica integrata. Allo sviluppo della fotonica integrata mancano "solo" delle sorgenti di luce realizzabili direttamente su silicio con poco sforzo.
TwinDeagle20 Settembre 2013, 11:13 #8
Originariamente inviato da: giomini
Lì nell'articolo si parla di dispositivi P, quindi il CMOS non c'entra proprio niente. Poi se mi trovassi ad avere un semiconduttore a BANDGAP diretto (non banda proibita), piuttosto che usarlo per fare i dispositivi P che non me ne faccio niente (specialmente perché non sono riportati dati su mobilità e quantità di portatori disponibili), lo userei per fare fotonica integrata. Allo sviluppo della fotonica integrata mancano "solo" delle sorgenti di luce realizzabili direttamente su silicio con poco sforzo.


Verissimo. Inoltre c'è un altra imprecisione. La distorsione delle bande da tensione, è il fenomeno per cui si generano portatori sulla superficie del semiconduttore, mediante la deflessione delle bande, per la creazione del canale. Le bande proibite dirette o indirette sono invece proprietà del materiale e non sono influenzate dalla tensione. Non è la tensione che forma il gap proibito diretto, ma è il materiale e il procedimento impiegato. Se poi non mi ricordo male, la bandgap diretta si forma anche con il semplice germanio prodotto come il grafene (germanene).

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