用于低功耗开关的厚度可控黑磷隧穿场效应晶体管
应用物理
2020-04-22 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
晶体管的持续微缩是当前信息技术成功发展的关键。然而，随着摩尔定律逼近极限，亟需开发替代晶体管架构。晶体管要求电流每十倍增加至少 60 mV 的开关电压，即 60 mV/十倍频程（dec）的亚阈值摆幅（SS）。人们广泛研究替代的隧穿场效应晶体管（TFET）以实现亚热离子 SS 和高 I60（SS 达到 60 mV/dec 处的电流）。异质结（HJ）TFET 在提供高 I60 方面展现前景，但由于不同材料构成的 HJ 中的界面问题，实验结果未达理论预期。此处，我们报道一种在黑磷中具有空间变化层厚的天然 HJ-TFET，无界面问题。我们实现了 4–5 个电流十倍频程上的创纪录低平均 SS（SSave_4dec = ~22.9 mV/dec 与 SSave_5dec = ~26.0 mV/dec）以及创纪录高 I60（I60 = 0.65–1 uA/um），为低功耗开关中的应用铺平道路。
引用
@article{arxiv.2001.07364,
title = {Thickness-Controlled Black Phosphorus Tunnel Field-Effect Transistor for Low Power Switches},
author = {Seungho Kim and Gyuho Myeong and Wongil Shin and Hongsik Lim and Boram Kim and Taehyeok Jin and Sungjin Chang and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Sungjae Cho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.07364},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 3 figures, accepted by Nature Nanotechnology