半导体碳纳米管(CNT)电影代表的一个最有前途的通道材料解决方案制造的互补金属氧化物半导体(CMOS)场效应晶体管(fet)。这些都是在《进行进一步探究先进的电子材料欧洲杯足球竞彩。
研究:基于碳纳米管薄膜Deep-Submicrometer互补金属氧化物半导体晶体管.Image信贷:橙色鹿工作室/ Shutterstock.com
半导体碳纳米管能提供极高的流动性对于电子和空穴,同时提供一个稳定的结构和原子层厚度。这些材料已经令人印象深刻的代表有吸引力的通道材料互欧洲杯足球竞彩补金属氧化物半导体场效应晶体管的选择,提供许多优势传统硅CMOS晶体管包括改进的性能和增强缩小规模的限制。
CMOS技术是一个核心组件的集成电路(ic)和这些通常提供优秀的潜在优化集成电路的性能。的一个主要障碍真正对称互补金属氧化物半导体场效应晶体管的发展源于有限的短沟道n型场效应晶体管的性能已建成的基础solution-derived问电影。
为了利用CNT-based ICs的全部潜力有必要开发一个统一的圆片规模CNT半导体薄膜。
过去5年,solution-derived面向随机问的电影已经发现潜力提供了最好的两场效应晶体管和集成电路的制造由于圆片规模一致性和高水平的半导体纯洁。
不幸的是,数字CMOS集成电路建立在solution-derived问电影遭遇低性能问题,因为表现不佳的n型场效应晶体管操作时sub-micrometer通道长度。
新研究提出先进的电子材料欧洲杯足球竞彩杂志旨在解决这一问题,克服这一障碍。
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两种方法通常采用以开发基于问电影n型场效应晶体管,这两个目标优化肖特基障碍是潜在的能量势垒形成电子在金属和半导体的结。理想情况下,肖特基势垒应该低为了让电子通过这很容易。
Doping-free技术是一种广泛认可的方法,使用低功函数的金属作为源和排水为了形成肖特基势垒较低的电子和孔的高壁垒。另一种方法涉及掺杂问电影频道和化学掺杂物或覆盖介质偶极层。
应用于隔离,这些方法已被证明是n型场效应晶体管生产不足,因为他们导致肖特基势垒。
因此,研究人员探索的可能性,结合这两种方法实现显著的场效应晶体管的性能提升,使用这些制造solution-derived问电影和开发对称互补金属氧化物半导体场效应晶体管在sub-micrometer长度。
研究人员选择使用(Sc)金属钪作为联系由于其潜在意识到肖特基势垒较低电子。他们还使用一个特定的yttrium-doping方法问频道为了进一步降低肖特基势垒接触点。
仔细管理很重要的厚度钇薄膜沉积在问频道。之间的平衡必须确保合适的掺杂效应和确保没有退化的n型场效应晶体管;例如,减少开/关的比率。
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视频来源:实际工程/ Youtube.com
这部小说制造方法允许建设的150 nm门长度提供高和对称性能的互补金属氧化物半导体场效应晶体管。
例如,研究发现,这种方法可以提供我开态电流密度在≈270µAµm1。不仅如此,该方法最大跨导g米超过100μSµm1对n -和p-FETs。
这些发现被确认和评估潜在的使用在实际应用中通过一系列的电路级和系统级基准测试方法。这些方法都是基于实验的使用CMOS晶体管。
也许最值得注意的是,这些deep-sub-micrometer互补金属氧化物半导体场效应晶体管还演示了在能源效率方面,优秀的结果与测试强调几乎4倍的性能提升而使用相同数量的权力作为最新报道问2 GHz频率互补金属氧化物半导体场效应晶体管。
研究人员也强调了潜力提高场效应晶体管的性能进一步通过消除聚合物残留,确保一个完全干净的碳纳米管和金属之间的界面,确定这是一个潜在的未来的研究途径。
该研究的结果表示迄今为止表现最好的问互补金属氧化物半导体场效应晶体管生产和提供出色的潜力的进一步优化和应用这些已经高度有益的成分,特别是在建设高性能集成电路。
来源
施,H。丁,L。钟,D。彭L.-M。张,Z。基于碳纳米管,Deep-Submicrometer互补金属氧化物半导体晶体管的电影。放置电子。板牙。2021年,2100751。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aelm.202100751
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