Development of Non-Equilibrium Processing of High Carrier Mobility Semiconductors on Insulator for High Speed Large Scale Integrated Circuits

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21976
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Taizoh SADOH 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (20274491)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: トランジスタ / 結晶成長

Outline of Final Research Achievements

Improvement of operation speed and functionality of large-scale integrated circuits has been achieved by scaling of silicon transistors. However, this approach of improvement of large-scale integrated circuit performance by scaling of silicon transistors is facing to the physical limit. For further improvement of large-scale integrated circuit performance, a new approach is required to obtain high-performance transistors. In the present study, techniques for growth of high-quality GeSn crystals on insulator and high-concentration doping have been developed to realize high-performance transistors having GeSn channel on insulator.

Free Research Field

工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

情報通信技術の発展には、集積回路の高性能化が必須である。従来、集積回路の高性能化は、集積回路を構成するシリコン・トランジスタの微細化により実現されてきた。しかし、微細化が進んだ結果、トランジスタのリーク電流が増加し、消費電力の増大、動作特性の劣化などの課題が健在化している。本研究では、微細化ではなく、シリコンよりも特性が優れる新しい材料（ゲルマニウム・スズ）を用いて集積回路を高性能化する研究を行った。その結果、絶縁膜上に高品質なゲルマニウム・スズ薄膜を形成する技術、寄生抵抗の低い良好な電極を形成する技術を創出した。これらの成果により、集積回路のさらなる高性能化が実現する。