Метод металлостимулированной латеральной рекристаллизации является актуальной исследовательской задачей для создания ИС многоуровневой архитектуры, чувствительных элементов сенсоров, а также электронных микро- и наносистем. В работе представлен оптимизированный метод металлостимулированной латеральной рекристаллизации (Metal-Induced Lateral Crystallization, MILC) нанопроволочных структур из аморфного кремния с использованием силицида никеля. На основе данного метода изготовлены нанопроволочные n -канальные полевые транзисторы с окружным затвором - MILC GAA-транзисторы (Gate-All-Around). Аналогичные структуры созданы на основе монокристаллического кремния с использованием КНИ-подложек - КНИ GAA-транзисторы. Выполнен сравнительный анализ электрических характеристик полевых нанопроволочных GAA-транзисторов на основе рекристаллизованного и монокристаллического кремния. Показано, что электрофизические характеристики нанопроволочных MILC GAA-транзисторов сравнимы с характеристиками нанопроволочных КНИ GAA-транзисторов. Так, измеренная подвижность электронов в слабых полях для MILC GAA-транзистора составила 130 см/В·с, для КНИ GAA-транзистора - 200 см/В·с.
1. Borgne B.Le, Pichon L., Thomas M., Salaün A.C. Reduced bulk and surface states densities in metal induced crystallized polycrystalline silicon nanowires // Physica Status Solidi (a). 2016. Vol. 213. No. 11. Р. 2890–2894.
2. Li G., Zohar Y., Wong M. Piezoresistive microphone with integrated amplifier realized using metal-induced laterally crystallized polycrystalline silicon // Journal of Micromechanics and Microengineering. 2004. Vol. 14. No. 10. P. 1352–1358.
3. Chan V.W.C., Chan P.C.H., Chan M. Multiple layers of CMOS integrated circuits using recrystallized silicon film // IEEE Electron Device Letters. 2001. Vol. 22. No. 2. P. 77–79.
4. Cheng C.F., Poon M.C., Kok C.W., Chan M. Modeling of metal-induced-lateral-crystallization mecha-nism for optimization of high performance thin-film-transistor fabrication // Digest. International Electron De-vices Meeting. IEEE. 2002. P. 569–572.
5. Polycrystalline silicon produced by Ni–silicide mediated crystallization of amorphous silicon in an elec-tric field / J. Jang, S.J. Park, K.H. Kim, et al. // Journal of Applied Physics. 2000. Vol. 88. No. 5.
P. 3099–3101.
6. Jang J. Super-grain poly-Si by metal induced crystallization of amorphous silicon // Solid State Phe-nomena. Trans Tech Publications. 2003. Vol. 93. P. 199–206.
7. Nickel induced crystallization of amorphous silicon thin films / Z. Jin, A.Bhat Gururaj, M. Yeung et al. // Journal of Applied Physics. 1998. Vol. 84. No. 1. P. 194–200.
8. FinFETs and other multi-gate transistors / Ed. by J.P. Colinge. N.Y.: Springer, 2008. Vol. 73. 350 р.
9. Кузнецов Е.В., Рыбачек Е.Н. Способ изготовления наноразмерных проволочных кремниевых структур // Патент России № 2435730. 2010.
10. Bauza D., Ghibaudo G. MOSFET parameter extraction from static, dynamic and transient current measurements // Microelectronics Journal. 1994. Vol. 25. No. 1. Р. 41–61.
11. Huang Y., Duan X., Cui Y., Lieber C.M. Gallium nitride nanowire nanodevices // Nano Letters. 2002. Vol. 2. No. 2. С. 101–104.
12. Keem K., Jeong D.Y., Kim S. Fabrication and device characterization of omega-shaped-gate ZnO nan-owire field-effect transistors // Nano Letters. 2006. Vol. 6. No. 7. P. 1454–1458.