Poľom riadené kov-oxid- polovodič (MOS) tranzistory na báze GaAs a jeho heteroštruktúr (MOSHFET) predstavujú alternatívu ku konvenčným kremíkovým MOS tranzistorom. Avšak kvalita a spoľahlivosť GaAs MOSHFET-ov je stále limitovaná vysokou hustotou povrchových stavov resp. stavov na rozhraní oxid-polovodič. My sme študovali GaAs MOSHFET-y, v ktorých oxidová vrstva bola vo funkcii hradlovej izolačnej vrstvy a süčasne vytvárala aj pasivačnú vrstvu. Heteroštruktúry s InGaAs kanálom, AlGaAs bariérou a GaAs kontaktovou vrstvou boli pripravené technikou depozície z pár organokovových zlúčenín na poloizolačnom GaAs substráte. Povrch GaAs krycej vrstvy bol pokrytý in-situ tenkou hliníkovou vrstvou, ktorá bola následne oxidovaná pri izbovej teplote, aby bola vytvorená tenká vrstvička oxidu hliníka. Statické, mikrovlnné a kapacitné merania dokázali, že súčiastky vykazovali zlepšené parametre v porovnaní so súčiastkami bez tenkej oxidovej vrstvy. MOSHFET súčiastky vykazovali vyššiu nábojovú hustotu a saturačný prúd. MOSHFETy s dĺžkou hradla 1,5 μm vykazovali fT=19GHz and fmax=48GHz . Naše výsledky dokumentujú, že tenká oxidová vrstva efektívne eliminuje hustotu nábojových stavov na povrchu.
Statické charakteristiky MOSHFET a HFET na báze GaAs. Vľavo prevodové charakteristiky, vpravo strmosť tranzistorov.
Mikrovlnné vlastnosti MOSHFET a HFET na báze GaAs.
Kordoš, P., Kúdela, R., Stoklas, R., Čičo, K., Mikulics, M., Gregušová, D., and Novák, J.: Aluminum oxide as passivation and gate insulator in GaAs-basedfield-effecttransistorsprepared in situ by metal-organic vapor deposition. Applied Phys. Lett. 100 (2012) 142113.
Kordoš, P., Fox, A., Kúdela, R., Mikulics, M., Stoklas, R., and Gregušová, D.: GaAs-based metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistorwithaluminum oxide gate insulatorprepared in situ by MOCVD. Semicond. SciTechnol. 27 (2012) 115002.