p Pesquisadores da Universidade de Tóquio demonstram que o uso de germanetos de metais na interface metal-germânio com planos de cristal de superfície adequados, melhora muito a resistência de contato e dispositivos semicondutores de germânio de desempenho do dispositivo. Os resultados são relatados no Applied Physics Express. p Esta pesquisa é destaque na edição de novembro de 2016 do online Boletim JSAP .

p O elemento semicondutor germânio está atraindo grande interesse para a eletrônica de última geração por causa de sua alta mobilidade de elétrons e lacunas. No entanto, embora dispositivos de transistor de germânio de alta mobilidade, como transistores de efeito de campo isolantes de metal (MISFETs) tenham sido demonstrados, a resistência parasitária e a supressão de vazamentos de estado desligado nas comportas de origem e de drenagem ainda inibem o desempenho desses dispositivos. Agora, pesquisadores da Universidade de Tóquio demonstraram que o uso de germanidas de metais na interface metal-germânio, e ter o plano de cristal correto na superfície pode melhorar muito a resistência de contato e o desempenho do dispositivo.

p Uma diferença nos níveis de energia da estrutura da banda em um metal e um semicondutor pode causar uma barreira que obstrui o transporte de elétrons - a "altura da barreira de Schottky" (SBH). Um dos principais contribuintes para a resistência de contato em dispositivos de germânio é a "fixação do nível de Fermi", onde a curvatura da banda na interface aumenta o SBH.

p Uma hipótese para a origem da fixação do nível de Fermi é que um dipolo é induzido onde a cauda da função de onda do elétron encontra a superfície do metal. Este efeito deve ser reduzido quando a densidade do elétron nesta superfície for diminuída. A densidade de elétrons livres de germanetos metálicos é normalmente 1-2 ordens de magnitude menor do que os metais, e quando Tomonori Nishimura, Takeaki Yajima, e Akira Toriumi mediram as características da tensão atual nas interfaces metal-germanidas, eles descobriram que os efeitos de fixação do nível de Fermi foram bastante aliviados.

p Os pesquisadores também notaram que o SBH só diminuiu quando o plano cristalino (111) foi usado. Quando o contato foi feito ao longo do plano (110), a barreira para o transporte de elétrons nas interfaces germânio-germânio permaneceu alta. Em seu relatório das descobertas, eles concluem, "essas descobertas indicam que o SBH na interface direta metal-Ge é praticamente controlável, e a resistência de contato em Ge n-MISFETs pode ser consideravelmente reduzida. "