Patentix達成空乏型r-GeO₂ MOSFET運作實證

 

刊登日期:2026/5/15
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日本Patentix成功實現以金紅石型(Rutile)二氧化鍺(r-GeO2)製作的空乏型(Depletion-mode)(常開型(Normally-on))MOSFET之動作驗證。基於此成果,未來將進一步建立p型r-GeO2的製作技術,並推動增強型(常關型(Normally-off))MOSFET的開發。
 
此前Patentix已建立以銻(Sb)做為n型摻雜的不純物添加技術,成功掌握n型r-GeO2的成膜與導電性控制方法,並透過n+層實現歐姆接觸,同時也完成n-層的蕭特基障壁二極體(SBD)動作驗證。此次研究以既有成膜技術為基礎,試作僅由n型r-GeO2構成的空乏型MOSFET,並進行電晶體特性評估。元件結構方面,在金紅石型二氧化鈦(r-TiO2)基板上,先形成摻雜r-GeO2電流阻擋層,其上依序堆疊厚度約160 nm的Sb摻雜n-型通道層,以及源極/汲極n+層。閘極氧化層採用厚度75 nm的SiO2,電極則使用Pt/Ti材料。
 
在此結構中,施加負閘極電壓時,會於閘極絕緣層下方形成並延伸空乏層,進而阻斷汲極與源極之間的電流通道,使元件關閉。量測結果顯示,該r-GeO2 MOSFET之汲極電流(ID)可隨閘極電壓(VG)變化,達到超過5個數量級的開關比(on/off ratio)。另已確認在負閘極電壓下可關閉電流,驗證其作為空乏型電晶體的正常運作。此外,由ID-VD特性可觀察到,隨汲極電壓上升,元件行為由線性區轉為飽和區,展現典型MOSFET特性。
 

資料來源: https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2604/02/news039.html
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