Publication

2.7 Kv E-mode Multichannel Gan-on-si Based on P-type Nio/sio<sub>2</sub> Junction Tri-gate

2025

Résumé

In this work, an E-mode multichannel HEMT is demonstrated based on p-type NiO/SiO2 as a gate stack to form a junction tri-gate structure. NiO provides a high hole concentration ( approximate to 10(19) cm (-3) ), resulting in an effective depletion of electrons in the multiple 2DEG channels under the gate. A thin SiO2 layer acts as a sacrificial layer, preventing damage to the fins during NiO deposition. As a result, E-mode operation can be achieved with 3x-larger tri-gate fins, compared to SiO2 alone, with V(th )of 0.7 V (at 1 mu A/mm), negligible threshold voltage hysteresis ( Delta V-th of 0.05 V), together with small on-resistance ( R-ON ) of 2.8 m Omega & sdot; cm(2) for a gate-to-drain separation ( L-GD ) of 20 mu m. In addition, the devices showed exceptional off-state characteristics, including breakdown voltage ( V-br ) of 2.7 kV, and ON/OFF current ratio of 10(9) , showcasing the potential of the p-NiO/SiO2 gate stack for high-performance E-mode power devices.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/2b1545f7-ee67-4b59-a0d7-a895b9e8b517

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thumb|right|235px|Photographie représentant deux MOSFET et une allumette Un transistor à effet de champ à grille isolée plus couramment nommé MOSFET (acronyme anglais de metal-oxide-semiconductor field-effect transistor — qui se traduit par transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semiconducteur), est un type de transistor à effet de champ. Comme tous les transistors, le MOSFET module le courant qui le traverse à l'aide d'un signal appliqué sur son électrode nommée grille.

Transistor count

The transistor count is the number of transistors in an electronic device (typically on a single substrate or "chip"). It is the most common measure of integrated circuit complexity (although the majority of transistors in modern microprocessors are contained in the cache memories, which consist mostly of the same memory cell circuits replicated many times). The rate at which MOS transistor counts have increased generally follows Moore's law, which observed that the transistor count doubles approximately every two years.

Multigate device

A multigate device, multi-gate MOSFET or multi-gate field-effect transistor (MuGFET) refers to a metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) that has more than one gate on a single transistor. The multiple gates may be controlled by a single gate electrode, wherein the multiple gate surfaces act electrically as a single gate, or by independent gate electrodes. A multigate device employing independent gate electrodes is sometimes called a multiple-independent-gate field-effect transistor (MIGFET).

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