< Terug naar vorige pagina

Project

Onderzoek naar betrouwbare high-k gate diëlektrica op gereduceerd thermisch budget, voor integratie met III-V kanalen en sequentieel 3D processing met gelimiteerde thermische stabiliteit

Over de laatste paar jaren en decennia is het gebruik van digitale technologie toegenomen tot het punt waar elk gezin in het bezit is van meerdere laptops, tablets, smart phones, ... . Deze technologie heeft verschillende sectors gerevolutioneerd en zelfs de meeste beveiliging en defensie systemen werken heden ten dagen op dit digitale platform. De kanttekening is echter dat, de enorme toename van het gebruik en belang van deze technologie heeft ook geleid tot de vraag naar als maar snellere en goedkopere en veiligere systemen. Dit legt niet enkel een enorme druk op de ICT industrie, maar ook op de semiconductor industrie, welke belast is met de taak van de ontwikkeling van nieuwe circuits, toestellen en componenten die aan deze vraag kunnen voldoen. Initieel werd dit gedaan door het verkleinen van de elementaire componenten (transistoren), maar aangezien deze momenteel afmetingen van minder dan 1/100ste van een micrometer bereiken lijkt de limiet van silicium gebaseerde technologie in zicht te zijn. Om deze reden is men momenteel aan het kijken naar alternatieve manieren om alsnog de hoeveelheid transistoren/chip te vermeerderen. Een interessante manier om dit te doen is transistoren verticaal op elkaar te stapelen en op die manier de hoeveelheid per chip te verhogen zonder een heel nieuw transistor design te moeten maken. Een alternatieve oplossing is het kijken naar nieuwe (kanaal) materialen die kunnen gebruikt worden in toekomstige technologie met als doel de verdere schaling, hogere performantie en lagere energie consumptie. Een van de meest veel belovende materialen is de klasse van de "III-V" materialen. Beide oplossingen bieden zeer interessante mogelijkheden, maar ze lijden beide onder het gelimiteerde thermische stabiliteit. De huidige transistor productie processen bevatten allemaal hoge (800-1000°C) temperatuur stappen die niet eenvoudig te verenigen zijn met de limitaties van deze nieuwe technologieën. Om deze dus te realiseren zal kennis nodig zijn over de details van hoe transistoren en hun onderdelen zich gedragen indien stappen verlaagd worden in temperatuur. In dit PhD project gaan we onderzoek doen naar de voornaamste oorzaak van stabiliteits-/betrouwbaarheidsproblemen die opduiken bij het limiteren van de (maximum) productie temperatuur namelijk deze afkomstig van de high-k diëlektrische laag in de transistor. We hopen op deze manier beter te verstaan wat in deze regio gebeurt bij het reduceren van de productie temperatuur en wat we juist kunnen doen en verbeteren zodat deze ideeën alsnog geïntegreerd kunnen worden in de toestellen van de toekomst.

Datum:2 okt 2016 →  13 jun 2022
Trefwoorden:III-V technology, High-k dielectric, Bias Temperature Instability
Disciplines:Keramische en glasmaterialen, Materialenwetenschappen en -techniek, Halfgeleidermaterialen, Andere materiaaltechnologie, Analytische chemie, Macromoleculaire en materiaalchemie
Project type:PhD project