纳米尺度非晶氧化物薄膜晶体管的速度场特性与器件性能
材料科学
2026-04-24 v1
摘要
在通道长度（50-100 nm）的非晶氧化物场效应晶体管（FET）中，电子速度-电场特性由 indium gallium zinc oxide（IGZO）FETs 的实验测量数据与基于物理的模型描述。这种理解对于设计用于先进存储器和人工智能硬件的后段集成电路的 FET 至关重要。在此类半导体系统中，捕获与延迟态（带）传输之间的相互作用必须详细考虑，以更完整地理解器件运行。本文描述的方法演示了该方法及其用于 IGZO 的示例应用。它可用于许多新的薄膜半导体，包括几种非晶氧化物半导体。计算了主导散射机制（如捕获载流子散射和光声散射）的载流子迁移率。利用修正的 Caughey-Thomas 方程计算载流子速度。该物理模型考虑了接触电阻、劳塞热和电场诱导的载流子加热，这些因素在小几何 FET 中至关重要。载流子速度在高电场下表现出饱和趋势，平均所有诱导载流子（包括捕获和带中载流子）的速度可达 > 2×10^6 cm/s，而带中载流子速度可达 > 4×10^6 cm/s。
引用
@article{arxiv.2604.21225,
title = {Velocity-field characteristics and device performance in nanoscale amorphous oxide Thin-Film-Transistors},
author = {Chankeun Yoon and Xiao Wang and Jatin Vikram Singh and Sanjay K. Banerjee and Ananth Dodabalapur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.21225},
year = {2026}
}