VLS NWs SiGe- GeSn

Croissance nanofils IV-IV

Notre activité porte sur la croissance et la caractérisation des nanofils IV-IV (Si/Ge/Sn) pour leur intégration principale dans des transistors basse consommation (MOSFET et TunFET) ou capteurs biologiques par leur fonctionnalisation. Les nanofils sont élaborés par dépôt par voie chimique (CVD) en utilisant le mécanisme vapeur-liquide-solide (VLS). Les nanofils fabriqués incluent des hétérostructures axiales ou radiales (type cœur-coquille) ainsi que des jonctions de dopage. L’optimisation des paramètres de croissance est un enjeu majeur afin d’obtenir des nanofils de diamètre constant, de compostions chimiques et niveaux de dopage bien contrôlés ainsi que des interfaces abruptes. Les caractéristiques électriques des dispositifs réalisés à base de ces nanofils sont mesurées pour évaluer leur performance.

Bâti CVD ; Gaz : SiH4, GeH4, SnCl4, PH3; B2H6
a) Image MEB d’un nanofil GeSn ; b) Cartographie X de l’élément chimique Sn d’un nanofil GeSn obtenue en cross-section indiquant une coquille riche en Sn ; c) Image SCM (dC/dV) d’un nanofil Si(p)/Si(i)/SiGe(n) indiquant des interfaces abruptes; d) intégration d’un nanofil en configuration horizontale avec une grille W ; e) Caractéristiques électriques de transfert pour deux transistors TunneFET à nanofils intégrant soit une source en Si , soit une source en Si0,7Ge0,3 indiquant une augmentation du courant ON.[/caption]

Contacts : franck.bassani@cea.fr

Contact : bassem.salem@cea.fr

PUBLIS :

– Growth of Ge1−xSnx Nanowires by Chemical Vapor Deposition via Vapor–Liquid–Solid Mechanism Using GeH4 and SnCl4
Haffner, M. Zeghouane, F. Bassani, P. Gentile, A. Gassenq, F. Chouchane, N. Pauc, E. Martinez, B. Salem
Physica Status Solidi A – Applications and Materials Science 215(1), 1700743 (2018); doi: 10.1002/pssa.201700743

– Fabrication and electrical characterization of homo- and hetero-structure Si/SiGe nanowire Tunnel Field Effect Transistor grown by vapor–liquid–solid mechanism
Brouzet, B. Salem, P. Periwal, R. Alcotte, F. Chouchane, F. Bassani, T. Baron, G. Ghibaudo
Solid-State Electronics 118, 26–29 (2016) ; doi: https://doi.org/10.1016/j.sse.2016.01.005

– Fabrication and characterization of silicon nanowire p-i-n MOS gated diode for use as p-type tunnel FET
Brouzet, B. Salem, P. Periwal, G. Rosaz, T. Baron, F. Bassani, P. Gentile, G. Ghibaudo
Appl. Phys. A 121(3) :1285–1290 (2015); doi: 10.1007/s00339-015-9507-3

– Nanoscale elemental quantification in heterostructured SiGe nanowires
Hourani, P. Periwal, F. Bassani, T. Baron, G. Patriarche, and E. Martinez
Nanoscale, 7, 8544-8553 (2015); doi: 10.1039/c4nr07503j

– Composition−Dependent Interfacial Abruptness in Au−Catalyzed Si1−xGex/Si/Si1–xGex Nanowire Heterostructures
Periwal, N. V. Sibirev, G. Patriarche, B. Salem, F. Bassani, V. G. Dubrovskii, and T. Baron
Nano Lett. 14 (9), pp 5140–5147 (2014); DOI: 10.1021/nl5019707

– Dopant profiling in silicon nanowires measured by scanning capacitance microscopy
Bassani, P. Periwal, B. Salem, N. Chevalier, D. Mariolle, G. Audoit, P. Gentile and T. Baron
Phys. Status Solidi RRL 8, No. 4, 312–316 (2014); DOI 10.1002/pssr.201409041

– High density and taper−free boron doped Si1−xGex nanowire via two−step growth process
Periwal, B. Salem, F. Bassani, T. Baron, and J.−P. Barnes
Vac. Sci. Technol. A 32(4), 041401−1 (2014); http://dx.doi.org/10.1116/1.4883225

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