Y2O3隔离层InAs纳米线FET

亚阈值摆幅77 mV/dec

首次用稳定Y2O3介质替代InAs原生氧化层，有效钝化纳米线表面并隔离高k介质，显著提升器件电学性能。

Yifan, Jiang · 天嘉 · 李彤 · Li, Shuo · Wang, Bing · 陈清

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

参数信息

亚阈值摆幅

77 mV/dec

场效应迁移率

1845 cm²/V·s

界面态密度

9.1e11 eV⁻¹ cm⁻²

场效应迁移率（双栅）

2711 cm²/V·s

漏致势垒降低

35 mV/V

亚阈值摆幅（空气暴露后）

77 mV/dec

技术优势

界面缺陷降到极低

Y2O3隔离层有效钝化InAs表面，将界面态密度降至9.1×10¹¹ eV⁻¹ cm⁻²，减少载流子散射，提升迁移率和器件可靠性。

双栅迁移率创纪录

在双栅结构中实现2711 cm²/V·s的场效应迁移率，为多栅结构文献报道最高值，表明Y2O3隔离层能充分发挥InAs纳米线的输运优势。

空气暴露后更稳定

长期暴露于空气后，Y2O3隔离层器件仍保持优越的开关比、DIBL和跨导，且亚阈值摆幅从89 mV/dec改善到77 mV/dec，表明界面稳定性高。

应用场景

• 下一代集成电路：为下一代节点提供低功耗、高性能的数字逻辑单元，替代硅基器件在先进制程中的性能瓶颈。
• III-V族纳米线晶体管：推动III-V族纳米线晶体管从原型走向实用，解决其界面缺陷和稳定性不足的问题，导通电流大幅提升。
• 高性能逻辑器件：利用超高迁移率提升逻辑开关速度，降低动态功耗，在同等性能下减小器件尺寸。