基于单层过渡金属二硫化物的高性能纳米带晶体管缩放

纳米级晶体管需要激进地缩小所有沟道尺寸：长度、宽度和厚度。虽然单层二维半导体（2DS）提供了极限的厚度缩放，但良好的性能在很大程度上仅在微米级宽度的沟道中实现。在此，我们展示了基于单层2DS的 $n$ 型和 $p$ 型纳米带晶体管，采用多重图形化工艺制造，沟道宽度和长度低至25-30 nm。“锚定”接触提高了器件良率，而包括针尖增强光致发光在内的纳米尺度成像显示边缘退化极小。在1 V漏源电压下，集成薄层高 $\kappa$ 介电层的 $n$ 型 MoS$_{2}$、WS$_{2}$ 和 $p$ 型 WSe$_{2}$ 器件的导通电流分别高达560、420和130 $\mu$A $\mu$m$^{-1}$。这些结果超越了先前关于单栅纳米带的报道，其中 WS$_{2}$ 提升了超过100倍，甚至在常关型（增强型）晶体管中也是如此。总而言之，这些发现表明自上而下图形化的2DS纳米带是未来纳米片晶体管的有前途的基础构件。