Transistors avancés (FinFET et GAA)

Pour les transistors dont le canal est en matériau 2D comme le MoS2, quelle est la principale raison pour laquelle il est difficile de déposer un diélectrique de grille high-k uniforme par dépôt de couches atomiques (ALD) ?

  1. ALes matériaux 2D sont des métaux et réagissent avec le diélectrique
  2. BLeur surface ne présente presque aucune liaison pendante, si bien qu'il y a peu de sites où les précurseurs ALD peuvent s'adsorber et amorcer la croissance du film
  3. CLa surface des matériaux 2D est très rugueuse, si bien que les précurseurs ALD n'atteignent pas les zones profondes
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Réponse : B. Leur surface ne présente presque aucune liaison pendante, si bien qu'il y a peu de sites où les précurseurs ALD peuvent s'adsorber et amorcer la croissance du film

Comme les matériaux 2D n'ont pas de liaisons pendantes à la surface de leurs couches, leur mobilité se maintient même sous 1 nm d'épaisseur. Cette même propriété fait que les précurseurs ALD s'adsorbent difficilement de façon chimique sur la surface : les films germent en îlots sur les défauts et les joints de grains et ne forment pas de diélectrique mince et uniforme. Les méthodes utilisant un plasma tendent à endommager la couche, si bien qu'on étudie des approches comme la formation préalable d'une fine couche de nucléation.

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