少层黑磷：一种用于隧穿晶体管的理想二维材料
介观与纳米尺度物理
2016-08-22 v1
摘要
二维过渡金属硫族化合物（TMDs）近年来因其原子级薄层尺寸带来的优异栅控能力，在节能型隧穿场效应晶体管（TFET）应用中备受关注。然而，大多数TMDs的带隙（Eg）和有效质量（m*）超出高性能所需的最佳范围。本文表明，新发现的二维材料少层黑磷具有几个非常适合TFET应用的特性：1）直接带隙处于最佳范围 ~1.0-0.4 eV，2）轻传输有效质量（0.15m0），3）各向异性有效质量，增加了带边附近的态密度，以及4）高迁移率。这些特性结合使得黑磷TFET具有出色的 ION 1 mA/um、开关比~1e6、可缩放至6 nm沟道长度和0.2 V电源电压，从而在能量延迟积上显著优于最佳的TMD-TFETs。全带原子级量子输运模拟确立了黑磷TFET作为节能且可扩展替代MOSFETs的有力候选。
引用
@article{arxiv.1512.05021,
title = {Few-layer Phosphorene: An Ideal 2D Material For Tunnel Transistors},
author = {Tarek A. Ameen and Hesameddin Ilatikhameneh and Gerhard Klimeck and Rajib Rahman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05021},
year = {2016}
}