A metal/oxide tunneling transistor

Snow, E. S.; Campbell, Paul M.; Rendell, R. W.; Buot, F. A.; Park, D.; Marrian, C. R. K.; Magno, R.

doi:10.1063/1.121544

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“…The barriers between dots in this system are typically very thin slices of oxide. While there have been some promising experiments involving the modulation of such barriers [8], in general it is much harder to accomplish than in the semiconductor case. In this paper we demonstrate a scheme for quasi-adiabatic switching of metallic QCA cells.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Quasiadiabatic switching for metal-island quantum-dot cellular automata

Tóth

Lent

1999

Journal of Applied Physics

217

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Recent experiments have demonstrated a working cell suitable for implementing the Quantum-dot Cellular Automata (QCA) paradigm.These experiments have been performed using metal island clusters. The most promising approach to QCA operation involves quasi-adiabatically switching the cells. This has been analyzed extensively in gated semiconductor cells. Here we present a metal island cell structure that makes quasi-adiabatic switching possible. We show how this permits quasi-adiabatic clocking, and enables a pipelined architecture.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Quasiadiabatic switching for metal-island quantum-dot cellular automata

Tóth

Lent

1999

Journal of Applied Physics

217

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“…It has been investigated for static random access memory (SRAM) applications [3,4], and more recently as the body oxide of tunnel transistors [5][6][7]. Understanding the structural and electrical properties of the TiO 2 thin films is critical for the successful implementation of this material.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The structural and electrical properties of thermally grown TiO₂thin films

Chong

Mallik

Groot

et al. 2005

J. Phys.: Condens. Matter

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We studied the structural and electrical properties of TiO 2 thin films grown by thermal oxidation of e-beam evaporated Ti layers on Si substrates. Time of flight secondary ion mass spectroscopy (TOF-SIMS) was used to analyse the interfacial and chemical composition of the TiO 2 thin films. Metal oxide semiconductor (MOS) capacitors with Pt or Al as the top electrode were fabricated to analyse electrical properties of the TiO 2 thin films. We show that the reactivity of the Al top contact affects electrical properties of the oxide layers. The current transport mechanism in the TiO 2 thin films is shown to be Poole-Frenkel (P-F) emission at room temperature. At 84 K, FowlerNordheim (F-N) tunnelling and trap-assisted tunnelling are observed. By comparing the electrical characteristics of thermally grown TiO 2 thin films with the properties of those grown by other techniques reported in the literature, we suggest that, irrespective of the deposition technique, annealing of as-deposited TiO 2 in O 2 is a similar process to thermal oxidation of Ti thin films.

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“…Aquí, q es la carga del catión y a es la mitad de la distancia entre un sitio intersticial y el siguiente. Mientras se cumpla que x<<x 1 , la ecuación (1) puede simplificarse a : (2) cuya solución aproximada está dada por:…”

Section: Teoríaunclassified

“…Las capas delgadas de óxido de aluminio son utilizadas en varios tipos de dispositivos microelectrónicos, como dieléctricos y/o barreras túnel [1,2]. Además, juegan un papel importante en la protección contra la corrosión del aluminio formando capas pasivas [3].…”

Section: Introductionunclassified

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Cinética de formación del Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> en capas de aluminio estudiada mediante mediciones eléctricas

Novelo¹,

Ceh²,

Pech‐Canul³

et al. 2004

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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En este trabajo se propone un método sencillo para el seguimiento del proceso de oxidación de capas delgadas de aluminio, basado en mediciones de la resistencia eléctrica usando la técnica de cuatro puntas en línea. Se presentan datos de cinética de crecimiento de la capa de óxido de aluminio para dos muestras recién depositadas a las que se aplicaron valores distintos de corriente. Los cambios de temperatura medidos fueron de 2 °C y 9 °C para corrientes aplicadas de 0.1 A y 0.2 A. Los datos muestran buen acuerdo con el modelo de Cabrera-Mott para oxidación de metales en baja temperatura. A partir de las curvas de crecimiento se obtuvieron valores de la barrera de energía (U) y del potencial electrostático (V), razonables con los reportados en la literatura. La muestra con mayor corriente aplicada se oxidó más rápido debido al efecto térmico ya que se estableció un mayor potencial electrostático a través de la capa de óxido. Este sencillo método de análisis puede ser de gran interés para el control del proceso de oxidación en metales.Palabras clave: Al 2 O 3 , técnica de cuatro puntas, cinética de oxidación, oxido de aluminio, películas delgadas. Kinetics of formation of Al 2 O 3 on aluminum thin films studied by electrical measurementsIn this work a simple method for monitoring the low temperature oxidation of aluminum thin films, which is based on measurements of electrical resistance using the four-probe technique, is proposed. Kinetic growth data of the aluminum oxide layer, obtained using different values of applied current on as-deposited metallic films is presented. The temperature gradient measured on the films were 2 °C and 9 °C when the corresponding applied currents were 0.1A and 0.2 A. The obtained data show a good agreement with the Cabrera-Mott`s model for low temperature oxidation of metals. From kinetic curves, values of the energy barrier (U) and of the electrostatic potential (V) were obtained, which are reasonable with the values reported in the literature. The sample with a larger current applied, exhibited a higher oxidation rate due to a thermal effect and by the larger electrostatic potential established across the oxide layer. This simple method can be interesting to monitoring and controlling the oxidation process.Keywords: Al 2 O 3 , four-probe technique, oxidation kinetic, aluminum oxide, thin films. INTRODUCCIÓNLas capas delgadas de óxido de aluminio son utilizadas en varios tipos de dispositivos microelectrónicos, como dieléctricos y/o barreras túnel [1,2]. Además, juegan un papel importante en la protección contra la corrosión del aluminio formando capas pasivas [3]. Para estas aplicaciones, el espesor, la morfología, la composición química y la microestructura del óxido alcanzan gran importancia [1, 2, 4].La oxidación del aluminio es un proceso complejo que involucra tres etapas [5,6,7]: a) adsorción y disociación de las moléculas de oxígeno, b) nucleación y crecimiento de islas de óxido y c) crecimiento del óxido en tres dimensiones. Para determinar la cinética de oxidación se han...

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A metal/oxide tunneling transistor

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