Un grupo de investigación NIMS dirigido por Jiangwei Liu científico independiente, Centro de Investigación de Materiales Funcionales y Yasuo Koide director coordinador de la División de Servicios de Instalaciones y Redes de Investigación ha tenido éxito por primera vez en el mundo en el desarrollo de circuitos lógicos equipados conMOSFET basados en diamantes transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido de metal en dos modos de operación diferentes. Este logro es un primer paso hacia el desarrollo de circuitos integrados de diamante que funcionan en entornos extremos.
Diamond tiene una alta movilidad de portadora, un campo eléctrico de alta ruptura y alta conductividad térmica. Por lo tanto, es un material prometedor para ser utilizado en el desarrollo de interruptores de corriente y circuitos integrados que se requieren para operar de manera estable a altas temperaturas y altas temperaturas.frecuencia y alta potencia. Sin embargo, ha sido difícil permitir que los MOSFET basados en diamantes controlen la polaridad del voltaje de umbral, y fabricar MOSFET de dos modos diferentes: un modo de agotamiento modo D y un modo de mejora Emodo "en el mismo sustrato. El grupo de investigación ha desarrollado con éxito un circuito lógico equipado con MOSFET de diamante en modo D y E después de hacer un gran avance al fabricarlos en el mismo sustrato utilizando una técnica de control de umbral desarrollada por el grupo".
El grupo de investigación identificó la estructura electrónica en la interfaz entre varios óxidos y diamantes hidrogenados mediante espectroscopía de fotoelectrones en 2012. El grupo de investigación logró desarrollar un condensador de diamante MOS semiconductor de óxido de metal con una densidad de corriente de fuga muy baja y unMOSFET basado en diamante hidrogenado en modo E en 2013 después de pasar por muchas dificultades. El grupo luego prototipó circuitos lógicos combinando MOSFET basados en diamante con resistencias de carga en 2014. Finalmente, el grupo desarrolló técnicas para controlar las características de modo D y EMOSFET basados en diamantes e identificaron el mecanismo de control en 2015. Una serie de estos logros de I + D fueron introducidos en las noticias de publicación de AIP por el Instituto Americano de Física. Estos esfuerzos anteriores llevaron al éxito realizado en este proyecto de investigación.
Los circuitos lógicos con transistores a base de diamante son dispositivos prometedores para ser utilizados en el desarrollo de circuitos integrados digitales que se requieren para operar de manera estable en entornos extremos como la alta temperatura, así como la exposición a la radiación y los rayos cósmicos.
Esta investigación se realizó en conjunto con los siguientes proyectos: Iniciativa líder para investigadores jóvenes excelentes Jiangwei Liu, representante, bajo el patrocinio del Programa de desarrollo de recursos humanos para la ciencia y la tecnología de MEXT; "Desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos funcionales de diamantes utilizandouna gran cantidad de cargas polarizadas "Yasuo Koide, investigador principal, bajo la categoría de Grant-in-Aid for Scientific Research A patrocinado por el MEXT Grants-in-Aid for Scientific Research; y" Fabricación de alta corrientesalida de transistores de efecto de campo de diamante de tipo aleta "Jiangwei Liu, investigador principal, bajo la categoría de Grant-in-Aid para Jóvenes Científicos B patrocinado por las Subvenciones en Ayuda MEXT para la Investigación Científica. La fabricación de dispositivos fue apoyadapor la NIMS Nanofabrication Platform, establecida bajo el programa MEXT Nanotechnology Platform Japan.
La preimpresión de este estudio se publicó el 9 de mayo de 2017, hora local, en la versión en línea de IEEE Electron Device Letters patrocinada por la IEEE Electron Devices Society con sede en los EE. UU. Disponible en el sitio web de la Biblioteca Digital de IEEE Electron.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia de Materiales NIMS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :