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具有近热极限门控特性的 p-GaAs 纳米线 MESFET

介观与纳米尺度物理 2018-09-28 v1

摘要

获得高性能 p 型晶体管的困难以及栅绝缘体电荷俘获效应是 III-V 互补金属-氧化物半导体(CMOS)电子学面临的两个主要挑战。我们报道了一种 p-GaAs 纳米线金属-半导体场效应晶体管(MESFET),其利用金属-GaAs 界面的肖特基势垒,无需栅绝缘体。我们的器件优于性能最佳的 p-GaSb 纳米线金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET),典型亚阈值摆幅为 62 mV/dec,在热极限的 4% 以内,开关比 105\sim 10^{5},导通电阻约 700 kΩ\Omega,接触电阻约 30 kΩ\Omega,峰值跨导 1.2 μ\muS/μ\mum,并在高达 10 kHz 频率下实现高保真交流工作。该器件由具有未掺杂核心和重 Be 掺杂壳层的 GaAs 纳米线构成。我们在栅极位置仔细回蚀纳米线,以获得肖特基势垒绝缘栅,同时在接触处保留掺杂壳层以获得低接触电阻。我们的器件为具有简化制造和改进性能的全 GaAs 纳米线 MESFET 互补电路开辟了一条路径。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.10479,
  title  = {p-GaAs nanowire MESFETs with near-thermal limit gating},
  author = {A. R. Ullah and F. Meyer and J. G. Gluschke and S. Naureen and P. Caroff and P. Krogstrup and J. Nygard and A. P. Micolich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.10479},
  year   = {2018}
}