Verbundprojekt: ForMikro-GoNext - Erforschung einer neuen Generation vertikaler Transistoren auf Basis innovativer Materialsysteme

Abstract

Das Verbundprojekt „Erforschung einer neuen Generation vertikaler Transistoren auf Basis innovativer Materialsysteme (GoNext)“ zielte auf die Prozessentwicklung von vertikalen Ga2O3 FinFET Bauelementen für Hochspannungsanwendungen ab. Dafür wurden am FBH einzelne Prozessmodule wie die Entwicklung des Finnenätzprozesses, die Realisierung der Gatetopologie oder die Schaffung einer geeigneten Kantenterminierung erarbeitet. Diese Module wurden anschließend in einem Gesamtprozess integriert um erste vertikale Ga2O3-basierte FinFET Bauelemente zu realisieren. Mit Hilfe der am FBH vorhandenen Messtechnik wurden diese Bauelemente umfangreichend elektrisch charakterisiert. Hier konnten bereits an Bauelementen der ersten Generation eine mittlere Durchbruchfestigkeit von 2,7 MV/cm erzielt werden. Die Bauelemente zeigten weiterhin selbstsperrende Eigenschaften mit Schwellspannungen von etwa 2 V und ein An/Aus-Stromverhältnis von >105. Zudem wurde die Bauelementstruktur in einer Simulationsumgebung implementiert um das Transistorverhalten näher zu untersuchen. Der Simulator konnte dabei durch Abgleich von Experiment und Simulation maßgeblich optimiert werden. Mit Hilfe der Ergebnisse von GoNext wurde der Grundstein für die Weiterentwicklung dieses Materials gelegt, so dass Ga2O3 nun auf die Ebene der angewandten Wissenschaft gehoben werden kann.