N-канальные алмазные МОП-транзисторы оказались не такими уж простыми, блокируя путь к алмазным КМОП и всем преимуществам высокого напряжения (ширина запрещенной зоны = 5.5 эВ), высоких температур и высокой теплопроводности, которые они могут принести.
Теперь исследователи из Японского национального института материаловедения (NIMS) создали n-канальные алмазные МОП-транзисторы, найдя способ легирования фосфором углеродной решетки без: слишком большого количества фосфора, больших атомов, наносящих слишком большой ущерб, или атомов фосфора, наносящих слишком много вреда. с ними нейтрализуют примеси водорода.
Результатом является MOSFET с ~150см2/В/с полевая подвижность при 300°C – график показывает кривые от Vg=-20В (черная линия) до Vg=+10В (желтая линия).
Эпитаксия была выращена с использованием оборудования микроволнового плазмохимического осаждения из паровой фазы, изготовленного в институте, что позволило избежать чрезмерного легирования, а полученные слои были атомно плоскими, и лишь небольшой угол среза подложки вызывал ступеньки в эпитаксии. поверхности.
Частью устройства является наличие низколегированного (≈1017/см3 ) n-канальный слой на подложке из синтетического алмаза, покрытый высоколегированной эпитаксией. «Использование последнего алмазного слоя значительно снизило контактное сопротивление истока и стока», — сообщают в институте.
Для получения дополнительной информации см. статью Advanced Science «Высокотемпературные металлоксиды с высокой подвижностью электронов».полупроводник Полевые транзисторы на основе алмаза n-типа» можно прочитать полностью без оплаты.