中枢重心
其低走电特点在存储器诓骗中极具价值，尤其适用于无电容增益单位盘算推算；
可通过低温工艺完了大面积千里积，这对后段制程（BEOL）集成而言黑白常理念念的特点；
丰富的组分罗致为盘算推算者提供了多种决议，以收所在需的特定性能。氧化铟锡（ITO）、In₂O₃、铟镓氧化物（IGO）、铟镓锌氧化物（IGZO），乃至铟镓锌锡氧化物（IGZTO），均在干系盘选取展现出精粹远景。
跟着半导体行业对单片三维（3D）集成的日益喜欢，铟基氧化物半导体正受到越来越多的温顺。
丰富的材料罗致使盘算推算者可通过改变组分，在阈值电压（Vt）与转移率之间取得均衡。举例，普渡大学团队发现：擢升铟镓氧化物中的镓含量会责骂载流子转移率；保执低镓含量并进行氟掺杂可取得更优性能，完了约 10¹¹ 的开关电流比，亚阈值摆幅为 85 mV/dec。
在顶栅与双栅 ITO 器件中，顶栅介质层的原子层千里积流程常会对沟谈产生掺杂，导致阈值电压为负。在 12 月 IEEE 电子器件会议（IEDM）上，杜克大学 Dylan Matthews 团队用 ZrO₂ 替代传统 HfO₂ 介质，在最高 125°C 下完了了正阈值电压。尽管未骨子制备短沟谈器件，但其展望 20nm 沟谈可达到 1.25 mA/μm 的导通电流，亚阈值摆幅低于 100 mV/dec。
偏压温度不彊壮性（BTI）：正偏与负偏
缺憾的是，铟基氧化物在惯例条款下为非晶态，结构本征无序且存在大皆电学态，易发生偏压温度不彊壮性（BTI），其 BTI 活动比硅基器件更复杂。盘考者探索多种铟基氧化物，部分原因恰是金属阳离子有助于矫健氧空位活动。
氧空位是影响 BTI 的主要身分。尽管氧化物半导体已在暴露畛域闇练诓骗，但其与 CMOS 兼容的集成决议仍有待长远探索。杜克大学团队还盘考了射频功率、千里积压强与氧退火条款对 ITO 沟谈组分的影响，在 90:10 氩氧脑怒中退火后果最好，归因于氧空位浓度达到最优。
受材料与偏置条款影响，BTI 可导致阈值电压正向或负向漂移。在存储器诓骗中，几毫伏的漂移皆可能形成数据丢失，因此意会铟基半导体的 BTI 活动是一项迫切挑战。
氢元素行止之谜
仅次于氧空位，氢掺杂是另一重要身分。氢易在晶体管 HfO₂ 介质层中富集，大略率是 HfO₂ 千里积的副居品。
传统 CMOS 工艺临了一步会在 ** 形成气（氢氮夹杂气）** 中退火，以钝化纰谬、开辟等离子损害。但佐治亚理工、诓骗材料、三星等机构的连合盘考发现：氮气退火与形成气退火对 BTI 活动影响互异很小。
杜克大学 Md Sazzadur Rahman 团队在双栅 ITO 器件中发现：
顶栅隔壁的氢可钝化氧空位，形成 In–H–In 键；
底栅隔壁的氢与摆脱氧衔尾，形成 OH 共价键。
新加坡国立大学 Gan Liu 团队对 IGZO 场效应管的早期盘考暴露：合法流偏压应力下，易游国际氢会钝化沟谈中的电子罗网，擢升载流子浓度并责骂 Vt。沟谈厚度约 4 nm 时，PBTI 矫健性最好。
在更薄沟谈中，电子罗网效应占主导；更厚沟谈中，氢效应占主导。裁减沟谈长度时，为扼制短沟谈效应，更薄的沟谈更具上风。Liu 团队近期对 IGZTO 场效应管的盘考标明：PBTI 活动还与温度干系：
低温下，电子罗网主导→ Vt 正漂；
高温（约 107°C）下，氢效应主导 → Vt 负漂。
负偏压条款下，氢的作用更为复杂：
1.栅极电子可与介质中的氢离子（质子）衔尾并扩散入沟谈；
{jz:field.toptypename/}2.沟谈内原有氢离子可扩散干预介质层，加多正电荷集中。负偏压下不雅察到的 Vt 负漂，恰是上述氢离子净转移的玄虚放胆。
骨子器件更接近换取（AC）应力而非直流（DC）应力，换取频率决定周技能的收复时长。Liu 指出：
换取负偏压应力下，Vt 随时辰险些无变化，举座效应可忽略；
正偏压器件则随轮回次数加多出现渐进式 Vt 负漂。总体而言，铟基 FET 在换取条款下的可靠性优于直流测试放胆。
图1：在正偏压条款下，换取应力迟缓使过渡电压向负标的移动。在负偏置条款下，换取应力的净效应不错忽略不计。
加快可靠性测试：是否有用？
铟基晶体管的一个很是活动是：高温下氢的活动变化，这对传统加快可靠性测试的有用性提议质疑。
Rahman 盘考暴露：
高温（85°C、125°C）下，正偏应力导致的 Vt 漂移更小，但收复更慢，与硅器件活动不同；
高温会退火撤废 HfO₂/ITO 界面隔壁的浅罗网，同期产生新的深罗网。
纰谬退火阐明了 Vt 漂移减小，深纰谬则对应更慢的收复。而当器件回到室温，两种效应均隐匿，器件收复无应力景色。
图2：ITO FET中罗网散布随温度变化。标有“x”的罗网在室温下存在，高温时退火。圈圈罗网是高温下出现的新纰谬。
面向产业化
从科研角度看，铟基氧化物半导体体系的复杂性极具盘考价值，履行室可定制器件，盘考氧、氢与金属组分间的互相作用。
但对三星、诓骗材料等鼓动产业化的企业而言，需要的是能在数千片晶圆、数百万个晶体管间保执性能一致的矫健材料。现在，这类理念念材料仍在探索中。
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