裏面電極を有するIII-V族量子井戸型チャネルMOSFET(化合物半導体IC及び超高速・超高周波デバイス/一般)  [in Japanese] III-V quantum well channel MOSFET with back electrode  [in Japanese]

2020年以降の高速CMOS回路応用へ向けた高駆動能力トランジスタとして、高い電子移動度を有するIII-V族化合物半導体を用いた高移動度チャネルMOSFETが一つの候補として考えられる。しかし、Si基板上へのデバイス形成や駆動能力の改善等多くの課題が残されている。今回、べンゾシクロブテン(BCB)を用いた貼り合せプロセスにより、Si基板上に裏面電極構造を有するInP/InGaAs量子井戸型チャネルMOSFETの作製を行った。裏面電極をゲートとしてバイアスした直流測定において、最大ドレイン電流880mA/mmと伝達コンダクタンス450ms/mmが得られ、裏面電極による駆動能力・飽和特性・シリーズ抵抗の改善を確認した。

III-V compound semiconductors are one of the candidates as high mobility channel materials for future high performance logic CMOS circuits. We demonstrated InP/InGaAs/InP quantum well channel MOSFET with a back electrode bonded on Si substrate using a benzo cyclo btene (BCB) as an adhesive layer. The thin body channel structure was transferred to Si substrate with smooth interfaces. In the I-V measurement with dual-gate operation, the drain current of 880 mA/mm and peak transconductance of 450 mS/mm were achieved. The saturation characteristics and on/off ratio were also improved. Resultingly, we demonstrate the capability of back electrode structures for high drivability MOSFET.