研究人员开发出硅基锗锡场效应晶体管集成工艺

比利时鲁汶大学（KULeuven）、比利时微电子中心（IMEC）和日本产业技术综合研究所（AIST）已经开发可实现锗锡（GeSn）金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）硅上集成的固相外延工艺。研究者验证了硅上耗尽型无结GeSn pMOSFET的运行状况。

研究者宣称此次突破是实现MOSFET器件抗拉应变的重要一步，并有效增加其迁移能力。据报道，由于硅基锗锡可增大MOSFET的开关速度和在快速光通信中的潜力，因而成为最有前途的CMOS沟道材料候选者。研究者注意到大多数原型GeSn沟道MOSFET是制备在Ge衬底上，硅基集成则更适合与CMOS兼容。

研究者必须抑制Ge中Sn的有限溶解度(0.5%)、组分波动、锡隔离和大晶格失配(>4%)，以制造出硅基GeSn高性能器件。采用反应离子蚀刻（RIE）工艺可使沟道厚度从30nm减少到10nm。这将最终导致一个直接带隙IV族材料，并使开/关比提高一个数量级。此外，硅基超薄(10nm) GeSn层的空穴耗尽导致开/关比达到84。未来，研究将聚焦硅基GeSn MOSFET的优化，以增加沟道迁移率。更详尽的研究结果将展现在2013年9月25日在日本福冈召开的的固态器件和材料（SSDM）国际会议上，并发表在2013年应用物理快报上。

（工业和信息化部电子科学技术情报研究所  黄庆红）