Experimentelle und theoretische Untersuchung der Wirkungsweise von Silizium-Nanodraht-MOSFETs
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Prozesstechnologie zur Herstellung Si-Nanodraht-MOSFETs mit minimalen lateralen Abmessungen von 3 nm etabliert. Der Einfluss der Skalierung auf die wichtige Kenngröße der Mobilität wurde eingehend für laterale Abmessungen bis hinunter zu 0,9 nm untersucht. Ebenso konnten Quantisierungseffekte in Si-Nanodrähten in optischen und elektrischen Messungen beobachtet werden. All diese Bereiche wurden erfolgreich durch theoretische Untersuchungen unterstützt. Durch diese enge Vernetzung von theoretischen und experimentell-technischen Arbeiten konnten wesentliche Erkenntnisse in Bezug auf das Skalierungspotential und den Ladungsträgertransport gewonnen werden. Diese Erkenntnisse lieferten einen wichtigen Beitrag zu einem fundierten Verständnis Nanodraht-basierter Bauelemente und stellen die Grundlage für ihre technische Nutzung in komplexen elektronischen Schaltungen dar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Platforms for planar & non-planar ultrathin silicon. In Proceeding of: 5th EUROSOI. EUROSOI 2009
M. Schmidt, H.D.B. Gottlob, J. Bolten, T. Wahlbrink, M. Bückins, F. Dorn, J. Meyer, H. Kurz
- Ultrafast field-effect transistors – Performance trends and material issues, Invited Paper, SAFE (Annual workshop on semiconductor advances for future electronics and sensors), 2009
F. Schwierz
- Improved CD control and line edge roughness in E-beam lithography through combining proximity effect correction with gray scale techniques, Microelectronic Engineering, Mircoelec. Eng. 87 (2010) 1041-1043
J. Bolten, T. Wahlbrink, N. Koo, H. Kurz, S. Stammberger, U. Hofmann, N. Ünal
- Nanometer CMOS, 340 pages, Pan Standord Publishing, Singapore 2010
F. Schwierz, H. Wong, and J. J. Liou
- Quantum effects on the gate capacitance of trigate SOI MOSFETs, IEEE Trans. Electron Devices 57, pp. 3231-3237, Dec. 2010
R. Granzner, S. Thiele, C. Schippel, and F. Schwierz
- Bestimmung der Beweglichkeit in planaren und Nanodraht SOI-MOSFETs, Dissertation, Verlag Dr. Hut (2011)
M. Schmidt
- Implementation of electron beam grey scale lithography and proximity effect correction for silicon nanowire device fabrication, Microelec. Eng. 88 (2011) 1910-1912
J. Bolten, T. Wahlbrink, M. Schmidt, H. D.B. Gottlob, H. Kurz
- Off-Current Fluctuations in 10-nm Trigate MOSFETs – Impact of the Channel Geometry, Ext. Abstracts SSDM (International Conference on Solid State Devices and Materials), Kyoto, Sep. 2012, pp. 102-103
R. Granzner and F. Schwierz
- Definition of 15 nm half pitch grating structures by electron beam lithography double exposure techniques, Microelec. Eng. 110 (2013)
J. Bolten, N. Koo, T. Wahlbrink, H. Kurz
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.mee.2013.04.013) - Entwurf und Optimierung Elektronenstrahllithographie–basierter Herstellungspro-zesse für die anwendungsorientierte Nanotechnologie, Dissertation, Verlag Dr. Hut (2013)
J. Bolten
- Nanometer-MOSFETs für Digital- und Hochfrequenzanwendungen, Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2013
Ralf Granzner
- Performance Fluctuations in 10-nm Trigate Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors: Impact of the Channel Geometry, Jpn. J. Appl. Phys. 52 (2013) 04CC19
R. Granzner, F. Schwierz, S. Engert, and H. Töpfer
(Siehe online unter https://doi.org/10.7567/JJAP.52.04CC19) - Empirical Model for the Effective Electron Mobility in Silicon Nanowires. IEEE Transactions on Electron Devices, Volume: 61 , Issue: 11 , Nov. 2014, pp. 3601-3607
R. Granzner, V. M. Polyakov, C. Schippel, and F. Schwierz
(Siehe online unter https://doi.org/10.1109/TED.2014.2354254)
