🇨🇳 Китайские исследователи разработали метод пошагового термического испарения для формирования монокристаллических металлических контактов
Команда Shanghai Institute of Technical Physics Китайской академии наук разработала метод Step-Eva, позволяющий непосредственно выращивать монокристаллические металлические пленки на поверхности полупроводника. Работа направлена на снижение контактного сопротивления, которое становится все более значимым ограничением при уменьшении размеров транзисторов. Исследование опубликовано в Science 27.08.2026.
При обычном термическом испарении металл осаждается непрерывно, что способствует случайному зарождению кристаллитов и формированию поликристаллической пленки. В Step-Eva поток материала подается последовательно небольшими порциями с паузами между этапами. Это дает осажденным атомам дополнительное время для поверхностной миграции и упорядочения относительно кристаллической решетки подложки.
⏳ За счет разделения во времени процессов осаждения и структурной релаксации Step-Eva подавляет образование новых разупорядоченных центров кристаллизации и способствует объединению отдельных доменов. В результате непосредственно на полупроводнике формируется монокристаллическая металлическая пленка с дальним порядком.
🔗 Метод продемонстрирован для нескольких металлов: висмута, серебра, индия, золота и палладия. Полученные пленки формируют чистую границу раздела металл-полупроводник с минимальными повреждениями и пространственно однородной работой выхода с небольшими локальными флуктуациями потенциала.
Наиболее заметный эффект получен при формировании контактов к двумерным полупроводникам. Монокристаллические металлические пленки существенно ослабляют закрепление уровня Ферми на границе раздела и позволяют приблизить характеристики контакта к идеальному пределу Шоттки-Мотта.
Контактное сопротивление составило 36 Ом·мкм для транзисторов n-типа и 145 Ом·мкм для транзисторов p-типа. В устройствах с длиной канала 50 нм ток в открытом состоянии превысил 1,1 мА/мкм, а отношение токов в открытом и закрытом состояниях превысило 10¹⁰ для транзисторов обоих типов.
📍Авторы отмечают, что монокристаллические металлические пленки сохраняют непрерывную электрическую проводимость при малой толщине и обладают повышенной термической стабильностью. Эти свойства важны при дальнейшем уменьшении размеров контактов, поскольку обычные металлические пленки при масштабировании становятся чувствительнее к структурному беспорядку и размерным эффектам.
Авторы предлагают рассматривать структурное совершенство металлического контакта и границы раздела металл-полупроводник как дополнительный параметр масштабирования транзисторов.
#ЭлМаш #технологии #исследования #Китай
Команда Shanghai Institute of Technical Physics Китайской академии наук разработала метод Step-Eva, позволяющий непосредственно выращивать монокристаллические металлические пленки на поверхности полупроводника. Работа направлена на снижение контактного сопротивления, которое становится все более значимым ограничением при уменьшении размеров транзисторов. Исследование опубликовано в Science 27.08.2026.
При обычном термическом испарении металл осаждается непрерывно, что способствует случайному зарождению кристаллитов и формированию поликристаллической пленки. В Step-Eva поток материала подается последовательно небольшими порциями с паузами между этапами. Это дает осажденным атомам дополнительное время для поверхностной миграции и упорядочения относительно кристаллической решетки подложки.
⏳ За счет разделения во времени процессов осаждения и структурной релаксации Step-Eva подавляет образование новых разупорядоченных центров кристаллизации и способствует объединению отдельных доменов. В результате непосредственно на полупроводнике формируется монокристаллическая металлическая пленка с дальним порядком.
🔗 Метод продемонстрирован для нескольких металлов: висмута, серебра, индия, золота и палладия. Полученные пленки формируют чистую границу раздела металл-полупроводник с минимальными повреждениями и пространственно однородной работой выхода с небольшими локальными флуктуациями потенциала.
Наиболее заметный эффект получен при формировании контактов к двумерным полупроводникам. Монокристаллические металлические пленки существенно ослабляют закрепление уровня Ферми на границе раздела и позволяют приблизить характеристики контакта к идеальному пределу Шоттки-Мотта.
Контактное сопротивление составило 36 Ом·мкм для транзисторов n-типа и 145 Ом·мкм для транзисторов p-типа. В устройствах с длиной канала 50 нм ток в открытом состоянии превысил 1,1 мА/мкм, а отношение токов в открытом и закрытом состояниях превысило 10¹⁰ для транзисторов обоих типов.
📍Авторы отмечают, что монокристаллические металлические пленки сохраняют непрерывную электрическую проводимость при малой толщине и обладают повышенной термической стабильностью. Эти свойства важны при дальнейшем уменьшении размеров контактов, поскольку обычные металлические пленки при масштабировании становятся чувствительнее к структурному беспорядку и размерным эффектам.
Авторы предлагают рассматривать структурное совершенство металлического контакта и границы раздела металл-полупроводник как дополнительный параметр масштабирования транзисторов.
#ЭлМаш #технологии #исследования #Китай