Surface Accumulation Induced Negative Schottky Barrier and Ultralow Contact Resistance in Atomic-Layer-Deposited In2O3 Thin-Film Transistors

材料科学 肖特基势垒 原子层沉积 图层(电子) 接触电阻 薄膜 光电子学 薄膜晶体管 晶体管 纳米技术 电气工程 工程类 二极管 电压
作者
Chang Niu,Zehao Lin,Vahid Askarpour,Zhuocheng Zhang,Pukun Tan,Mengwei Si,Zhongxia Shang,Yizhi Zhang,Haiyan Wang,Mark Lundstrom,Jesse Maassen,Peide D. Ye
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (5): 3403-3410 被引量:15
标识
DOI:10.1109/ted.2024.3367312
摘要

As transistor dimensions reach the 3-nm node, interface and surface engineering emerges as critical considerations. Challenges introduced by reduced conductivity and mobility due to surface depletion significantly impact thickness scaling and contact performance. In this work, we report the surface accumulation in atomic layer deposition (ALD) grown In2O3 thin-film transistors (TFTs). The negative Schottky barrier enables an ultralow metal-to-semiconductor contact resistance of ${R}_{c} ={23.4} \Omega \, \mu \text { m}$ at electron charge density ${n}_{\text {2D}}={5.0} \times {{10}}^{{13}} \text { cm}^{-{2}}$ in a nanometer ultrathin In2O3 channel. The effect of film thickness and annealing on contact resistance is investigated. Ultralow contact resistivity $\rho _{c}\approx {1.3} \times {10}^{-{9}} \Omega \, \text {cm}^{{2}}$ and current transfer length ${L}_{T} \approx {2} \text { nm}$ are achieved in a 1-nm-thick film. The superior ohmic contact is made possible by the charge neutrality level (CNL) deeply aligned inside the conduction band for In2O3. Together with theoretical calculations, the Landauer quantum resistance limit of In2O3 is discussed. Furthermore, the ALD-grown In2O3 transistor is back-end-of-line (BEOL) compatible with a low thermal budget of 400 °C (even considering the optional O2 annealing). Our work demonstrates that In2O3 is also an up-and-coming candidate for ultra-scaled, high-performance BEOL transistors from even the contact engineering point of view.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
rjy完成签到 ,获得积分10
4秒前
山东及时雨完成签到,获得积分10
4秒前
ChannoeyII完成签到 ,获得积分10
6秒前
飞儿完成签到 ,获得积分10
14秒前
YANA完成签到,获得积分10
16秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
张正友完成签到 ,获得积分10
17秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
尊敬诗桃完成签到 ,获得积分10
21秒前
wang完成签到,获得积分10
29秒前
在路上完成签到 ,获得积分10
31秒前
科研通AI6.4应助研友_惊鸿采纳,获得10
32秒前
火鸡味锅巴完成签到 ,获得积分10
35秒前
1111完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
勤恳曼卉完成签到,获得积分10
38秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
38秒前
斯文的道罡完成签到,获得积分10
39秒前
Sammybiu完成签到,获得积分10
40秒前
fancy完成签到 ,获得积分10
41秒前
金石为开完成签到,获得积分10
43秒前
树池完成签到,获得积分10
43秒前
Skyler完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
易梅完成签到,获得积分10
48秒前
猫南北完成签到,获得积分10
51秒前
禾梦发布了新的文献求助20
53秒前
yu完成签到,获得积分10
54秒前
elegancy完成签到,获得积分10
54秒前
GSH完成签到 ,获得积分10
54秒前
李李完成签到,获得积分10
55秒前
wangyumumu完成签到,获得积分10
56秒前
cc2713206完成签到,获得积分0
57秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7634428
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208484
关于积分的说明 19748512
捐赠科研通 7202620
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275029
关于科研通互助平台的介绍 2436953
邀请新用户注册赠送积分活动 2271959