Details

Работа посвящена электрофизическим исследованиям эпитаксиальных слоев материалов, потенциально применимых для создания полевых транзисторов будущего: CaF2 в качестве подзатворного диэлектрика, и WS2 и WSe2 в качестве двумерного полупроводникового канала. Целью работы является изучение влияния технологических параметров роста на электрофизические характеристики этих материалов. Исследовались нанометровые слои WS2 и WSe2, выращенные методом импульсного лазерного осаждения при различных плотностях энергии лазера на мишени, и пленки CaF2, полученные методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках n-Si. Для изучения влияния высокотемпературного отжига кремния на качество структур подложки подвергали градиентному нагреву по площади. Измерение поверхностного сопротивления структур WS2 и WSe2 четырехзондовым методом и снятие серий вольт-амперных характеристик слоев CaF2 проводились с помощью собранной в лаборатории зондовой установки. Получена зависимость электрофизических свойств слоев WS2/Al2O3, WSe2/Al2O3 и CaF2/n-Si от плотности энергии лазера на мишени и температуры предростового отжига соответственно. Результаты работы имеют важное практическое значение для создания полевых транзисторов с подзатворными диэлектриком CaF2 и двумерными каналами из WS2 и WSe2.

The work is devoted to electrophysical studies of epitaxial layers of materials that are potentially applicable for creating field-effect transistors of the future: CaF2 as a gate dielectric and WS2 and WSe2 as a two-dimensional semiconductor channel. The aim of the work is to study the influence of technological growth parameters on the electrophysical characteristics of these materials. Nanometer layers of WS2 and WSe2 grown by pulsed laser deposition at different laser energy densities on the target and CaF2 films obtained by molecular beam epitaxy on n-Si substrates studied. To study the effect of high-temperature annealing of silicon on the quality of the structures the substrates heated with gradient. The sheet resistance of WS2 and WSe2 structures measured by the four-probe method and a series of current-voltage characteristics of CaF2 layers recorded using a homemade probe station. The dependence of electrophysical properties of WS2/Al2O3, WSe2/Al2O3 on the laser energy density on the target and CaF2/n-Si on the pre-growth annealing temperature obtained. The results of the work are important and useful in the creation of field-effect transistors with CaF2 as gate dielectric and WS2 and WSe2 as 2D channels.