垂直部分栅极碳纳米管场效应晶体管的计算研究
介观与纳米尺度物理
2015-05-13 v1
摘要
我们使用自洽原子方法模拟了一种垂直部分栅极碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET），该器件适用于垂直 CNT 生长工艺，并有望实现平行 CNT 阵列沟道。我们表明，栅极与底部电极之间的欠重叠（用于电极间隔离）有利于晶体管工作，因为它抑制了双极性导电。与无欠重叠的器件相比，栅极长度仅覆盖 1/6 沟道长度的垂直 CNTFET 具有更小的最小漏电流，同时保持相当的导通电流。通过采用适当的偏置方案，可以在单个部分栅极 FET 上实现具有平衡性能指标的 n 型和 p 型晶体管工作。即使存在栅极欠重叠，实验也证明增加 CNT 直径仍会导致导通电流和最小漏电流同时增加。除了部分栅极外，模拟的晶体管还具有显著量的空气，位于沟道 CNT 表面与栅极绝缘体之间，这是由垂直 CNT 生长工艺造成的。研究表明，用高 k 绝缘体填充该孔隙可能会由于源 - 沟道接触处的静电现象而降低导通电流。
引用
@article{arxiv.0712.3931,
title = {A Computational Study of Vertical Partial Gate Carbon Nanotube FETs},
author = {Youngki Yoon and James Fodor and Jing Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:0712.3931},
year = {2015}
}