通过载流子分布工程增强半导体纳米结构中的载流子迁移率
材料科学
2023-06-27 v1 介观与纳米尺度物理
软凝聚态物质
应用物理
摘要
二维(2D)范德瓦尔斯半导体在低功耗晶体管中颇具吸引力。在此,我们展示了通过对称化栅极配置或增加沟道厚度来调控限制在超薄沟道内载流子的垂直分布,从而增强二维半导体中载流子迁移率的可行性。通过自洽求解 Schr"odinger-Poisson 方程,广泛研究了电子包络函数的形状,阐明了其与栅极配置、沟道厚度、介电常数及电子密度的关系。深入阐明了电子分布变化对各种载流子散射矩阵元及总体载流子迁移率的影响。研究发现,由于载流子在纳米厚半导体沟道中的重新分布集中化,双栅配置下载流子迁移率普遍增强,且在 HfO 双栅 10 层 MoS 沟道中增幅达 23%。该发现为含二维半导体的晶体管性能优化提供了一种可行策略。
引用
@article{arxiv.2306.13921,
title = {Enhancement of Carrier Mobility in Semiconductor Nanostructures by Carrier Distribution Engineering},
author = {Binxi Liang and Luhao Liu and Jiachen Tang and Jian Chen and Yi Shi and Songlin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13921},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 5 figures