3D-наноархитектура GaN для полевых транзисторов

Трёхмерная архитектура полевых транзисторов на основе GaN (3D GaN FET) обеспечивает им уникальные преимущества по сравнению с планарными аналогами, открывая перспективный путь к созданию полевых транзисторов будущего, выходящих за пределы закона Мура. Подобно современной технологии кремниевых процессоров, 3D GaN FET имеют многозатворные структуры, обеспечивающие превосходный электростатический контроль канала и позволяющие получать очень низкие значения крутизны подпороговой характеристики, близкие к теоретическому пределу. Были продемонстрированы различные концепции, включая латеральные и вертикальные приборы с геометрией нанопроводов (NW) или нанорёбер (NF) из GaN. Выдающиеся транспортные свойства были достигнуты в латерально контактируемых нанопроводах, выращенных методом bottom-up и перенесённых на изолирующую подложку. Для применений с более высокой мощностью особенно перспективны вертикальные полевые транзисторы на основе регулярных массивов наноструктур GaN благодаря возможности их параллельной интеграции и большой площади боковых поверхностей, которые могут использоваться как площадь канала. В данной работе рассматривается современное состояние 3D GaN FET, а также обсуждаются их концепции, методы изготовления и характеристики. Помимо потенциальных преимуществ, рассматриваются проблемы надёжности и трудности, которые могут возникать при сложной трёхмерной обработке и которые необходимо преодолеть для создания основы будущих коммутационных применений. Рассматривается современное состояние 3D GaN FET, а также обсуждаются их концепции, методы изготовления и характеристики. Продемонстрированы различные 3D GaN FET, включая латеральные и вертикальные структуры на основе нанопроводов (NW) или нанорёбер (NF) GaN. Описаны методы изготовления и обработки 3D GaN FET по технологиям bottom-up и top-down. Вертикальные наноструктуры GaN FET перспективны благодаря возможности параллельной интеграции и большой площади боковых поверхностей. Обсуждаются проблемы надёжности и трудности, которые могут возникать при сложной трёхмерной обработке.