Descrizione del progetto
Integrazione 3D con transistor a base di Te per superare i limiti dei circuiti integrati in silicio
Man mano che il silicio raggiunge i suoi limiti fisici, migliorare i circuiti integrati riducendo le dimensioni dei transistor, come previsto dalla legge di Moore, diventa una sfida molto più impegnativa. L’integrazione monolitica 3D offre una soluzione impilando i transistor senza danneggiare gli strati sottostanti. I semiconduttori 2D sono promettenti per questi transistor impilati, soprattutto i dispositivi di tipo n. Tuttavia, i dispositivi di tipo p sono in ritardo a causa dell’elevata resistenza di contatto e delle barriere Schottky con i semiconduttori 2D ad ampia banda proibita. Il tellurio (Te) mostra un potenziale per i transistor di tipo p, offrendo un migliore accesso alla banda di valenza e prestazioni migliori. Finanziato dal programma di azioni Marie Sklodowska-Curie, il progetto BEOLTPT mira a far progredire i dispositivi di tipo p a base di Te, concentrandosi sui contatti di Van der Waals, sulle prestazioni dei circuiti logici CMOS e sulle prospettive di integrazione monolitica 3D.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
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- ingegneria e tecnologiaingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informaticaingegneria elettronica
- ingegneria e tecnologiananotecnologiananomaterialinanostrutture bidimensionali
- scienze naturaliscienze fisicheelettromagnetismo ed elettronicasemiconduttività
- scienze naturaliscienze chimichechimica inorganicametalloidi
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
79098 Freiburg
Germania