שיפור מוליכות מגע בטרנזיסטורים תחמוצת אמורפית

עדכון: 13 באפריל, 2024 תגיות:לסביבהelicltTFTטרנזיסטור

בפרט, הם טרנזיסטורי סרט דק אמורפי אינדיום גליום (a-IGZO) שמוצעים עבור סוג של DRAM, שבו ניתן להגדיל את צפיפות הזיכרון על ידי ערימת הטרנזיסטורים.

הבעיה היא שההתנגדות של הממשק בין אלקטרודות מתכת לערוץ IGZO יכולה להיות מוגזמת.

זה ידוע שהחדרת מימן לממשק יכולה לעשות שינויים שמפחיתים לצמיתות את התנגדות הממשק הזו, ודרכים לפזר את הגז למטה דרך השכבות העליונות לממשקים נמצאו בעבר, לפי טוקיו טק, אבל מדובר בתהליכים מרובי-שלבים. ואינם מעשיים עם טרנזיסטורי סרט דק מוערמים.

צוות טוקיו בחר בפלדיום כמתכת המגע למקור וניקוז, שהיא טובה בצורה יוצאת דופן בספיגת מימן בין האטומים שלה.

כל עוד האלקטרודות מגיעות לפני השטח של השכבות אי שם ליד הטרנזיסטור, הפלדיום פועל כפתיל, ומוליך מימן אל הממשקים החיוניים מבפנים המתכת.

"שיטה זו דורשת מתכת בעלת קצב דיפוזיה גבוה של מימן ומסיסות מימן כדי לקצר את זמני לאחר הטיפול ולהפחית את טמפרטורות העיבוד", אמר החוקר Masatake Tsuji, ממרכז המחקר MDX של טוקיו טק לאסטרטגיית אלמנטים. "השתמשנו בפלדיום כיוון שהוא ממלא את התפקיד הכפול של זרז פירוק והובלת מימן, מה שהופך אותו לחומר המתאים ביותר להזרקת מימן במוליכים למחצה תחמוצת אמורפית בטמפרטורות נמוכות, אפילו במגעים פנימיים עמוקים."

בהוכחת מושג, טרנזיסטורי סרט דק של IGZO עם אלקטרודות פלדיום סרט דק יוצרו, וטופלו בחום ב-150 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות באווירת מימן של 5%.

"בדיקות גילו שהתנגדות המגע של ה-TFTs הופחתה בשני סדרי גודל. יתרה מכך, ניידות נושאי המטען עלתה מ-3.2 ס"מ/V/s לכמעט 2cm20/V/s", לפי האוניברסיטה. "בנוסף, שיטה זו שימרה את היציבות של ה-TFT, מה שמרמז שאין תופעות לוואי עקב דיפוזיה של מימן באלקטרודות."

מלבד זאת, הצוות בחר ב-ZnO-SiO2 כשכבת פסיבציה מעל הטרנזיסטורים על יכולתה לחסום זיהומים ומים מהערוצים, וגם לחסום מימן כך שהפלדיום היה הדרך היחידה לממשק.

העבודה מתפרסמת כ'גישה להיווצרות התנגדות נמוכה למגע על ממשק קבור בטרנזיסטורים עם סרט דק תחמוצת: ניצול של מסלול מימן בתיווך פלדיום' ב-ACS Nano.