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J-GLOBAL ID：201702288870042395   整理番号：17A0226357

高性能グラフェントランジスタのための同調可能な誘電率をもつ信頼性がありロバストなゲート誘電体としてのメソ構造Hf_xAl_yO₂薄膜

Mesostructured Hf_xAl_yO₂ Thin Films as Reliable and Robust Gate Dielectrics with Tunable Dielectric Constants for High-Performance Graphene-Based Transistors

著者 (8件)： LEE Yunseong (Samsung Advanced Inst. of Technol., Suwon, KOR) ,  LEE Yunseong (Korea Univ., Seoul, KOR) ,  JEON Woojin (Samsung Advanced Inst. of Technol., Suwon, KOR) ,  CHO Yeonchoo (Samsung Advanced Inst. of Technol., Suwon, KOR) ,  LEE Min-Hyun (Samsung Advanced Inst. of Technol., Suwon, KOR) ,  JEONG Seong-Jun (Samsung Advanced Inst. of Technol., Suwon, KOR) ,  PARK Jongsun (Korea Univ., Seoul, KOR) ,  PARK Seongjun (Samsung Advanced Inst. of Technol., Suwon, KOR)
資料名： ACS Nano  (ACS Nano)
巻： 10  号： 7  ページ： 6659-6666  発行年： 2016年07月 
JST資料番号： W2326A  ISSN： 1936-0851  CODEN： ANCAC3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： グラフェンはその物理的な性質によりケイ素ナノエレクトロニクスにおいて優れた利点を有するが,グラフェン表面は原子層蒸着(ALD)前駆体分子に対して化学的に不活性なのが課題であった。本稿では,メソ構造Hf_xAl_yO₂薄膜に基づく同調可能な誘電率をもつ信頼性がありロバストなゲート誘電体材料を紹介した。非晶質マトリックス中に小結晶部分をもつ中間状態からなる超薄メソ構造Hf_xAl_yO₂薄膜を物理吸着前駆体支援ALDプロセスによりグラフェン上に蒸着させた。Alドーパントを用いた結晶相工学を用いてHfO₂相転移を達成し,メソ構造Hf_xAl_yO₂薄膜の結晶化部分を生成した。種々のAlドーピング濃度の影響を評価し,約5の誘電率の増強を得た。さらに,部分的に非晶質マトリックスを残すことにより,漏れ電流は(約10^-8A/cm²)に抑制され,絶縁破壊性は(絶縁破壊場:約7MV/cm)に増強された。さらに,トップゲート金属-誘電体-グラフェン電界効果トランジスタアレイを6インチウエハ上に作製し,1nm(0.78nm)より小さい換算酸化膜厚容量が生成されたことを示した。この低静電容量換算酸化膜厚は高性能ケイ素ナノエレクトロニクスへのグラフェンの組み込みのために大きな意味をもつ。

シソーラス用語： *FET【トランジスタ】 ,  *グラフェン ,  *ゲート絶縁膜 ,  *誘電体薄膜 ,  *ハフニウム化合物 ,  *酸化アルミニウム ,  *化学蒸着 ,  *ドーピング ,  前駆体 ,  分子 ,  誘電率 ,  信頼性 ,  ロバスト性 ,  非晶質 ,  マトリックス【母体】 ,  微結晶 ,  中間状態 ,  物理吸着 ,  相転移 ,  アルミニウム ,  厚み
準シソーラス用語： グラフェントランジスタ ,  *メソ構造 ,  結晶相 ,  *原子層蒸着

分類 (4件)： トランジスタ  (NC03070N) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O) ,  酸化物の結晶成長  (BK13050I) ,  半導体の格子欠陥  (BK12040Q)

タイトルに関連する用語 (8件)： 高性能 ,  グラフェントランジスタ ,  同調 ,  誘電率 ,  ロバスト ,  ゲート誘電体 ,  メソ構造 ,  薄膜