基于 7-9-7-AGNR 的高性能低功耗亚 5 nm 场效应晶体管
介观与纳米尺度物理
2023-10-17 v1
摘要
近来，一种极空气稳定的准一维 7-9-7-AGNR 被成功制备。为进一步揭示其在亚 5 nm 场效应晶体管（FETs）中的潜在应用，亟需发展集成电路。本文报道了关于 n 型与 p 型亚 5 nm 一维 7-9-7-AGNR FET 性能极限的第一性原理量子输运模拟。我们发现 7-9-7-AGNR FET 的开态电流（Ion）可由栅极长度与 underlap 有效调控。特别地，优化后的 n 型（p 型）器件 Ion 在高性能与低功耗应用中分别可达 2423（4277）与 1988（920） A/m。该大 Ion 值在 LD FETs 中属第一梯队，可很好满足 ITRS 要求。我们还发现 7-9-7-AGNR FET 具低于 60mV/dev 的超低亚阈值摆幅、超短延迟时间（<0.01 ps）与极小功耗延迟积（<0.01 fJ/m）。结果表明基于 7-9-7-AGNR 的 FET 在高速低功耗芯片中有巨大应用潜力。
引用
@article{arxiv.2310.10238,
title = {High-Performance and Low-Power Sub-5 nm Field-Effect Transistors Based on 7-9-7-AGNR},
author = {Hang Guo and Xian Zhang and Shuai Chen and Li Huang and Yan Dong and Zhi-Xin Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10238},
year = {2023}
}
备注
7 figures, 2 tables