石墨烯纳米带FET的缩放行为：三维量子模拟研究
介观与纳米尺度物理
2009-11-13 v2
摘要
通过在原子基组中自洽求解非平衡格林函数（NEGF）输运方程与三维泊松方程，研究了石墨烯纳米带（GNR）肖特基势垒场效应晶体管（SBFET）的缩放行为。扶手椅型边缘GNR沟道与锯齿型碳纳米管具有相似性，但其在横向方向上具有不同的几何形状与量子限制边界条件。结果表明，其I-V特性呈双极性，且强烈依赖于GNR的宽度，因为GNR的带隙近似与其宽度成反比，这与近期的实验结果一致。多栅极结构提高了对短沟道效应的免疫力，但在导通电流和跨导方面，其改进幅度小于Si MOSFET。减小氧化层厚度比使用高k栅绝缘层更有利于提高晶体管性能。当沟道长度缩小至10nm以下时，观察到最小漏电流显著增加，因为小的有效质量促进了强烈的源漏隧穿。因此，GNRFET无法期望扩展Si MOSFET的极限缩放限制。然而，GNR SBFET的本征开关速度比Si MOSFET快数倍，这有望应用于对GNR SBFET较大漏电流不太敏感的高速电子器件领域。
引用
@article{arxiv.0704.2261,
title = {Scaling Behaviors of Graphene Nanoribbon FETs: A Three Dimensional Quantum Simulation Study},
author = {Yijian Ouyang* and Youngki Yoon* and Jing Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.2261},
year = {2009}
}
备注
*These authors contributed equally to this work. 33 pages, 12 figures. The replacement of this manuscript is because a typo found in program which changes the quantitative results by factor of 2. The qualitative features and conclusions are not changed