比利時(shí)魯汶大學(xué)（KULeuven）、比利時(shí)微電子中心（IMEC）和日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（AIST）已經(jīng)開發(fā)可實(shí)現(xiàn)鍺錫（GeSn）金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）硅上集成的固相外延工藝。研究者驗(yàn)證了硅上耗盡型無結(jié)GeSn pMOSFET的運(yùn)行狀況。

研究者宣稱此次突破是實(shí)現(xiàn)MOSFET器件抗拉應(yīng)變的重要一步，并有效增加其遷移能力。據(jù)報(bào)道，由于硅基鍺錫可增大MOSFET的開關(guān)速度和在快速光通信中的潛力，因而成為最有前途的CMOS溝道材料候選者。研究者注意到大多數(shù)原型GeSn溝道MOSFET是制備在Ge襯底上，硅基集成則更適合與CMOS兼容。

研究者必須抑制Ge中Sn的有限溶解度(0.5%)、組分波動(dòng)、錫隔離和大晶格失配(>4%)，以制造出硅基GeSn高性能器件。采用反應(yīng)離子蝕刻（RIE）工藝可使溝道厚度從30nm減少到10nm。這將最終導(dǎo)致一個(gè)直接帶隙IV族材料，并使開/關(guān)比提高一個(gè)數(shù)量級。此外，硅基超薄(10nm) GeSn層的空穴耗盡導(dǎo)致開/關(guān)比達(dá)到84。未來，研究將聚焦硅基GeSn MOSFET的優(yōu)化，以增加溝道遷移率。

更詳盡的研究結(jié)果將展現(xiàn)在2013年9月25日在日本福岡召開的的固態(tài)器件和材料（SSDM）國際會(huì)議上，并發(fā)表在2013年應(yīng)用物理快報(bào)上。

（工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所  黃慶紅）