TiN/Geコンタクトに於けるフェルミレベルピンニング変調とMOSデバイスへの応用

摘要

金属/Ge界面ではフェルミレベルがGeの価電子帯近傍にピンニング(FLP)され、低障壁•低抵抗な金属/Geコンタクトの形成は困難と考えられてきた。我々は、TiNをGe上に直接スパッタ堆積する事で、FLPの位置が伝導帯近傍へ大幅に変調する現象を見出した。この現象にはTiN/Ge界面の微細構造が強く関与している。我々は、この現象を利用し、TiN/Geをソース/ドレインとしたショットキーn-MOSFETの試作に成功しており、これらの結果は将来的な超微細ショットキーGe CMOSへの展開が期待される。%It has been recognized that the formation of a metal/Ge contact with low electron barrier height and low contact resistance is difficult because the Fermi level is pinned (FLP) near the valence band edge of Ge. We found that the TiN/Ge contact using direct sputter deposition showed the alleviation of FLP toward the conduction band edge. This phenomenon is strongly affected by the interfacial structure between TiN and Ge. Using this FLP alleviation, we fabricated a Schottky n-MOSFET with TiN/Ge contact as source/drain and successfully demonstrated the device operation. These results open a way for embodying the ultra-scaled Ge CMOS devices.