Многослойные гетероструктуры кремний-сегнетоэлектрик (Silicon-on-Ferroelectric)

Авторы от ФТИАН им. К.А. Валиева РАН: К.В. Руденко, А.В. Мяконьких, А.Е. Рогожин, А.А. Ломов
Авторы от ИФП СО РАН: В.П. Попов, В.А. Антонов, Ф.В. Тихоненко

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований: 2.6.2.5. Элементная база для перспективных информационно-вычислительных систем, работающих на новых физических принципах

Предложены и реализованы термостабильные гетероструктуры кремний-на-сегнетоэлектрике, совместимые с современной кремниевой КМОП-технологией. На их основе разработаны двухзатворные сегнетоэлектрические транзисторы 2G FeFET, обладающие сегнетоэлектрическим гистерезисом с окном памяти 1.2-1.3 В и построены их компактные математические модели. Впервые создан интегрируемый прибор, обладающий одновременно свойствами логики и памяти, открывающий новые перспективы не только для изготовления нового типа энергонезависимой памяти, способной к интеграции до проектных норм 22-16 нм, но и для разработки новых архитектур процессоров для нейроморфных вычислений (концепция “in memory computing).

ВРЭМ
ВРЭМ-изображение поперечного сечения КНС структуры после термообработки при Tann = 1100oC с заглубленным оксидом гафния (HO BOX) PEALD, нанесенным на сапфировую подложку (0001)

Рисунок 1 – ВРЭМ-изображение поперечного  сечения КНС структуры после термообработки при Tann = 1100oC с заглубленным оксидом гафния (HO BOX) PEALD, нанесенным на сапфировую подложку (0001)

Рисунок 2 – Слева: спектр GIXRD образца после отжига при 800оС в течение 1 часа (на вставке – структура устройства); справа: сегнетоэлектрический гистерезис сток-затворных характеристик псевдо-МОП-транзистора на мезаструктуре после RTA при 900оС в течение 30 c (скорости развертки: 0,4 В/с – черный цвет, 0,12 В/с – красный, 0.04 В/с – синий)

  1. Phys. D: Appl. Phys. – 2021 – V.54(22) – 225101.
  2. Materials Today Communications – 2021 – V.28 –
  3. Stat. Sol. A – 2021 – V.218(23) – 2100109.
  4. EuroSOI-ULIS – 2021 – pp. 1-4 – DOI: 10.1109/EuroSOI-ULIS53016.2021.9560687 (приглашенный доклад).

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.