Moderne Transistoren (FinFET, GAA)
Was ist bei Transistoren mit Kanälen aus 2D-Materialien wie MoS2 der Hauptgrund dafür, dass sich ein High-k-Gate-Dielektrikum durch Atomlagenabscheidung (ALD) nur schwer gleichmäßig abscheiden lässt?
- A2D-Materialien sind Metalle und reagieren mit dem Dielektrikum
- BIhre Oberflächen haben fast keine freien Bindungen (Dangling Bonds), sodass es nur wenige Stellen gibt, an denen ALD-Präkursoren adsorbieren und das Schichtwachstum beginnen kann
- CDie Oberflächen von 2D-Materialien sind sehr rau, sodass ALD-Präkursoren tiefe Bereiche nicht erreichen
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Antwort: B. Ihre Oberflächen haben fast keine freien Bindungen (Dangling Bonds), sodass es nur wenige Stellen gibt, an denen ALD-Präkursoren adsorbieren und das Schichtwachstum beginnen kann
Da 2D-Materialien an der Oberfläche ihrer Lagen keine freien Bindungen (Dangling Bonds) haben, sinkt ihre Beweglichkeit auch bei Dicken unter 1 nm kaum. Dieselbe Eigenschaft führt aber dazu, dass ALD-Präkursoren kaum chemisch an der Oberfläche adsorbieren; die Schicht wächst inselförmig von Defekten und Korngrenzen aus und bildet kein dünnes, gleichmäßiges Dielektrikum. Verfahren mit Plasma schädigen die Lage leicht, daher werden Ansätze wie das vorherige Aufbringen einer dünnen Keimschicht erforscht.
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