С разработкой технологии интегрированной цепи (IC) масштабирование полевых транзисторов на основе кремния оксида металла (MOS) (FET) приближается к их фундаментальным физическим ограничениям.Углеродные нанотрубки (УНТ)считаются перспективными материалами в пост -кремниевую эпоху из -за их атомной толщины и уникальных электрических свойств, с потенциалом для повышения производительности транзистора при одновременном снижении энергопотребления. Высокая чистота, выровненные углеродные нанотрубки (A-CNT), являются идеальным выбором для движения передовых ICS из-за их высокой плотности тока. Однако, когда длина канала (LCH) уменьшается ниже 30 нм, производительность FET с одним затвором (SG) A-CNT значительно уменьшается, в основном проявляется в качестве ухудшения характеристик переключения и увеличения тока утечки. Эта статья направлена на то, чтобы выявить механизм деградации производительности у FET A-CNT посредством теоретических и экспериментальных исследований, а также предложить решения.
Недавние новаторские исследования, проведенные академическими экспертами, такими как академик Пенг Лянмао, исследователь Цю Ченгуанг и исследователь Лю Фей из Пекинского университета, обнародовали значительный технологический прогресс в сфере порошка углеродных нанотрубков. Благодаря инновационным структурам с двумя заградами, они успешно преодолели электростатическую связь между углеродными нанотрубками (УНТ) для достижения предела переключателя BOHR для полевых транзисторов с нанотрубками углерода (CNT-FET).
Выровненные углеродные нанотрубки высокой плотности (A-CNT) в обычных конфигурациях с одним заградами часто сталкиваются с такими проблемами, как сужание полосы GAP (BGN) из-за укладки, что препятствует их присущим квази-одномерным электростатическим преимуществам. Это ограничение влияет на производительность и эффективность электроники на основе CNT.
Благодаря комбинации теоретических моделирования и экспериментальных валидаций, исследователи ввели эффективную структуру с двумя воротами, которая значительно снижает эффект BGN. Это новшество позволило FETS A-CNT для достижения подпороговых качания (SS), приближающегося к пределу теплового излучения Больцмана 60 мВ/десятилетие и достигает коэффициента тока переключателя, превышающего 10^6. Кроме того, изготовленные 10-нм ультра-короткие затворы A-CNT с двумя загрузочными затратами демонстрируют исключительные показатели производительности, включая высокий ток насыщения (превышающий 1,8 мА/мкм), пиковую трансконкуртность (2,1 мс/мкМ) и низкое статическое потребление мощности (10NW/мкМ), отвечающие требованиям расширенных интегрированных цирку.
Успешная реализация структуры с двумя заградами на FETS A-CNT не только демонстрирует основной прорыв в электронике на основе CNT, но и прокладывает путь для разработки высокоэффективных и энергоэффективных электронных устройств. Это технологическое достижение имеет огромное обещание для революции в области наноэлектроники и открытия новых возможностей для проектирования и изготовления электронных компонентов следующего поколения.
SAT Nano является лучшим поставщиком порошка углеродного нанотрубки в Китае, мы можем поставить SWCNT, MWCNT, порошок DWCNT, если у вас есть какой -либо запрос, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам по адресу sales03@satnano.com
