Fundamentals of III-V Semiconductor MOSFETs

مبانی ماسفت های نیمه هادی III-V مبانی و وضعیت فعلی تحقیق ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه هادی فلز-اکسید-نیمه هادی (MOSFET) را ارائه می دهد که به عنوان جایگزینی در آینده در نظر گرفته می شود. سیلیکون در مدارهای دیجیتال مواد پوشش داده شده با مروری بر خواص خاص نیمه هادی های III-V و فناوری های موجود که آنها را برای فناوری ماسفت جذاب می کند، مانند ساختارهای ناهمگون مهندسی باند، اثر کرنش، کنترل مقیاس نانو در طول رشد همپایی آغاز می شود.

به دلیل به دلیل عدم وجود اکسیدهای بومی پایدار از نظر ترمودینامیکی در III-V (مانند SiO₂ روی Si)، اکسیدهای high-k انتخاب طبیعی دی الکتریک برای ماسفت های III-V هستند. چالش کلیدی فناوری III-V MOSFET یک دی الکتریک دروازه ای با کیفیت بالا و پایدار از نظر ترمودینامیکی است که حالت های رابط را غیرفعال می کند، مشابه SiO₂ در Si. چندین فصل شرح مفصلی از علم مواد و رفتار الکترونیکی دی الکتریک های مختلف و رابط های مرتبط، و همچنین فیزیک دستگاه های ساخته شده و فن آوری های ساخت ماسفت ارائه می دهد.

موضوعات همچنین شامل پیشرفت های اخیر و درک سیستم های مختلف مواد می باشد. مسائل خاص برای اندازه‌گیری الکتریکی پشته‌های دروازه و FET با کانال‌های باندگپ کم و گسترده و چگالی تله رابط بالا. مسیرهای احتمالی ادغام مواد نیمه هادی مختلف روی پلت فرم Si.

Fundamentals of III-V Semiconductor MOSFETs presents the fundamentals and current status of research of compound semiconductor metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) that are envisioned as a future replacement of silicon in digital circuits. The material covered begins with a review of specific properties of III-V semiconductors and available technologies making them attractive to MOSFET technology, such as band-engineered heterostructures, effect of strain, nanoscale control during epitaxial growth.

Due to the lack of thermodynamically stable native oxides on III-V's (such as SiO₂ on Si), high-k oxides are the natural choice of dielectrics for III-V MOSFETs. The key challenge of the III-V MOSFET technology is a high-quality, thermodynamically stable gate dielectric that passivates the interface states, similar to SiO₂ on Si. Several chapters give a detailed description of materials science and electronic behavior of various dielectrics and related interfaces, as well as physics of fabricated devices and MOSFET fabrication technologies.

Topics also include recent progress and understanding of various materials systems; specific issues for electrical measurement of gate stacks and FETs with low and wide bandgap channels and high interface trap density; possible paths of integration of different semiconductor materials on Si platform.