III-V nanotrådar för post-CMOS tillämpningar
- Diarienummer
- SE13-0012
- Start- och slutdatum
- 140301-200630
- Beviljat belopp
- 31 548 571 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Vi föreslår ett forskningsprogram relaterat till III-V MOSFETs med ett fokus på vetenskap och teknologi inom ett par områden där vi kan konkurrera vetenskapligt på en hög internationell nivå. RF-transistorer och småskaliga kretsar för analoga applikationer kommer att studeras för att få stor impact för mm-vågs applikationer. Nanotrådar används för att bibehålla den elektrostatiska integriteten och för att undvika utgångskonduktans när vi skalar gate längden. Programmet är en fortsättning på WWW projektet även om nya nyckelområden kommer att prioriteras. Dessa innefattar utvecklingen av III-V RF CMOS teknologi, avancerade III-V MOSFET arkitekturer och användningen av III-V MOS kretsar i mm-vågs radioapplikationer. Dessa områden nås genom en mognande transistor teknologi och fortsatt materialoptimering. Den detaljerade planen innehåller: A Nanoteknik för III-V CMOS (mönstring och epitaxi) B Avancerade transistor arkitekturer (planara och vertikala transistorer samt TFETs) C mm-vågs applikationer (kretsimplementering och mm-vågs kommunikation)
Populärvetenskaplig beskrivning
III-V MOSFET teknologi håller på att etableras som en generell transistor teknologi med extremt skalade strukturer. III-V material har fördelaktiga transportegenskaper som kan användas för att förbättra prestandan i transistorna och III-V material har också stora möjligheter att tillverkas i olika kombinationer vilket kan användas för att skräddarsy transistorn. För att förbättra de elektrostatiska egenskaperna så kommer man att introducera teknologin i form av trådar där den cylindriska geometrin är optimal för att kontrollera potentialen. Vi har i Sverige en stark position i fältet vilket bygger på tidig tillgång till epitaxiella nanostrukturer som kan användas för trådar. Vi har använt detta för att bygga transistorer och även för att vara bland de första att tillverka kretsar i teknologin. Vi använder olika karakteriseringsmetoder för att förstå och optimera materialens egenskaper och vi studerar vilka transistor arkitekturer som kommer att ge bäst egenskaper. Olika kretsar har tillverkats med unika egenskaper, t.ex. låg effektförbrukning och goda switchegenskaper. I detta program kommer vi att studera hur III-V MOSFET teknologi kan användas för analoga och mixedmode tillämpningar. Vi har valt dessa områden eftersom vi ser att teknologin kan skräddarsys för behoven inom industrin och vi ser att III-V teknologin erbjuder unika möjligheter att optimera transistorerna för dessa tillämpningar. Vi kommer speciellt att använda och vidareutveckla nanoteknologi för att uppnå bättre upplösning vid möstring och för att integrera material till full CMOS teknologi. Olika former av transistorer kommer att studeras och speciellt kommer vi att titta på en kvantmekanisk tunneltransistor som har möjlighet att operera med avsevärt lägre effektförbrukning. Vi kommer också att studera hur dessa transistorer kommer att kunna användas för kommunikation- och radar-tillämpningar i mm-vågsområdet. Det är vår målsättning att kunna bidrag till den vetenskapliga förståelsen inom fältet på en internationell arena men också att kunna bidrag till utvecklingen inom den svenska industrin.