Letter 工学：絶縁体層表面上に作られた高性能ナノスケール・トランジスタ用極薄化合物半導体 2010年11月11日 Nature 468, 7321 doi: 10.1038/nature09541 シリコン（Si）電子デバイスには固有のスケーリング限界があることから、デバイス性能をさらに向上させるために、キャリア移動度の高い代替半導体の探索が過去数年にわたって盛んになってきている。特に、Si基板上に異種集積された化合物半導体については研究が活発化してきた。このようなデバイスでは、III–V族半導体の高い移動度と十分確立された低コストのSi加工技術が組み合わされている。しかし、このような集積化には大きな難問がある。これまでに、Si上の複合多層膜のヘテロエピタキシャル成長が調べられたが、複雑さに加えて、高い欠陥密度と接合リーク電流がこの方法の制限要因となっている。今回、この難問をきっかけとして、エピタキシャル転写法を用いてSi/SiO2基板上に単結晶InAs超薄層を集積化した。我々は、シリコン・オン・インシュレーター（SOI）技術と並ぶものとして「XOI」を使って、この化合物半導体オン・インシュレーター基盤技術を実現した。実験とシミュレーションによって、InAs XOIトランジスタの電気的特性を調べ、XOI超薄層の輸送特性における量子閉じ込めの重要な役割を解明している。重要なのは、熱成長させた新しい界面層InAsOx層（厚さ約1 nm）の使用によって高品質InAs/誘電体界面が得られることである。作製された電界効果トランジスタは、0.5 Vのドレイン–ソース間電圧で相互コンダクタンスが約1.6 mS µm−1というピーク値を示し、オン/オフ電流比は10,000を超える。 Full Text PDF 目次へ戻る
