基于碲纳米线的无接触势垒高迁移率双栅无结晶体管

环绕栅纳米线晶体管由于其极严格的静电控制和垂直集成能力，是亚5 nm技术节点的极具前景的候选者。特别是，无结纳米线晶体管由于避免了通过离子注入形成陡峭源/漏结，具有更高的可扩展性和更低的变异性。在此，我们展示了一种以碲纳米线为沟道的双栅无结纳米线p型场效应晶体管。纳米线独特的螺旋晶体结构带来无悬键表面，结合无悬键、高质量的hBN栅介质集成，使我们在270 K下实现了受声子限制的场效应空穴迁移率$570\,\mathrm{cm^{2}/V\cdot s}$，远高于最先进的应变硅空穴迁移率。降低温度后，迁移率升至$1390\,\mathrm{cm^{2}/V\cdot s}$，并主要受库仑散射限制。碲约4 eV的电子亲和势与窄带隙相结合，在金属-接触界面处为空穴注入提供了零肖特基势垒高度，这对于降低高度缩放晶体管的接触电阻而言十分显著。利用这些特性并结合双栅操作，我们实现了$216\,\mathrm{\mu A/\mu m}$的高驱动电流，同时保持超过$2\times10^4$的开-关比。这些发现为基于替代沟道材料的下一代电子学提供了引人瞩目的前景。