Description du projet
Intégration 3D avec des transistors à base de tellure pour dépasser les limites des circuits intégrés en silicium
Le silicium ayant atteint ses limites physiques, l'optimisation des circuits intégrés par la réduction de la taille des transistors, dictée par la loi de Moore, s’avère de plus en plus difficile. L'intégration 3D monolithique apporte une solution en empilant les transistors sans endommager les couches sous-jacentes. Les semi-conducteurs 2D sont des candidats prometteurs pour ces transistors empilés, en particulier les dispositifs de type n. Néanmoins, les dispositifs de type p sont à la traîne en raison de la haute résistance de contact et des barrières de Schottky avec les semi-conducteurs 2D à large bande interdite. Le tellure (Te) présente un potentiel pour les transistors de type p, offrant un meilleur accès à la bande de valence et de meilleures performances. Financé par le programme Actions Marie Sklodowska-Curie, le projet BEOLTPT entend faire progresser les dispositifs de type p à base de Te, en concentrant ses efforts sur les contacts de Van der Waals, les performances des circuits logiques CMOS et les perspectives d'intégration 3D monolithique.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
- ingénierie et technologiegénie électrique, génie électronique, génie de l’informationingénierie électronique
- ingénierie et technologienanotechnologienanomatériauxnanostructures bidimensionnelles
- sciences naturellessciences physiquesélectromagnétisme et électroniquedispositif à semiconducteur
- sciences naturellessciences chimiqueschimie inorganiquemétalloïde
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
79098 Freiburg
Allemagne