Descripción del proyecto
Integración tridimensional con transistores de telurio para superar los límites de los circuitos integrados de silicio
A medida que el silicio alcanza sus límites físicos, mejorar los circuitos integrados reduciendo el tamaño de los transistores, como dicta la ley de Moore, se convierte en un reto mucho mayor. La integración monolítica tridimensional ofrece una solución al apilar transistores sin dañar las capas subyacentes. Los semiconductores bidimensionales resultan prometedores para estos transistores apilados, especialmente los dispositivos de tipo n. Sin embargo, los dispositivos de tipo p quedan rezagados debido a la elevada resistencia de contacto y a las barreras de Schottky con semiconductores bidimensionales de banda ancha. El telurio presenta un gran potencial para los transistores de tipo p, ya que ofrece un mejor acceso a la banda de valencia y un mayor rendimiento. Financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto BEOLTPT tiene como objetivo avanzar en los dispositivos de tipo p basados en telurio, centrándose en los contactos Van der Waals, el rendimiento de los circuitos de lógica CMOS y las perspectivas de integración monolítica tridimensional.
Objetivo
The performance enhancement of integrated circuits relying on the downscaling of transistor dimensions following Moore’s law is becoming more and more challenging as silicon is reaching its physical limit. Thus, monolithic 3D integration has been considered as a powerful method to improve system performance further.
This requires that transistors be stacked on top of each other at back-end-of-line (BEOL) compatible temperatures to avoid degradation of underlying devices. Two-dimensional (2D) semiconductors are promising candidates for such BEOL transistors but most advancements in terms of device performance and reliable BEOL integration concern n-type devices, while p-type is still lagging behind. Hence, better p-type BEOL transistors are highly sought after to enable complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology. One of several challenges for p-type devices is contact resistance because wide band gap 2D semiconductors typically have large Schottky barriers between the metal contact and their valence band. Tellurium (Te) and its compounds have recently been identified as promising candidates for BEOL p-type 2D transistors, which offer decent access to their valence bands, integration at BEOL-compatible temperatures, and good material prospects for device performance. However, research on such devices is still in its infancy, and drive current, stability (passivation), and contact resistance still need improvements. Thus, in this work, we propose to advance the research in Te-based p-type devices. In particular, we will experimentally explore the potential of 2D material van der Waals contacts. Furthermore, we will evaluate the CMOS logic circuit performance coupling with its n-type counterpart and the prospects of our devices for monolithic 3D integration through simulation.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
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- ingeniería y tecnologíaingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la informacióningeniería electrónica
- ingeniería y tecnologíananotecnologíananomaterialesnanoestructuras bidimensionales
- ciencias naturalesciencias físicaselectromagnetismo y electrónicadispositivo semiconductor
- ciencias naturalesciencias químicasquímica inorgánicametaloides
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
79098 Freiburg
Alemania