Con el desarrollo de la tecnología de circuitos integrados (CI), el escalamiento de los transistores de efecto de campo (FET) de semiconductores de óxido metálico (MOS) basados en silicio se está acercando a sus límites físicos fundamentales. nanotubos de carbono (CNT) Se consideran materiales prometedores en la era posterior al silicio debido a su espesor atómico y propiedades eléctricas únicas, con el potencial de mejorar el rendimiento de los transistores y reducir el consumo de energía. Los nanotubos de carbono alineados (A-CNT) de alta pureza son una opción ideal para impulsar circuitos integrados (CI) avanzados gracias a su alta densidad de corriente. Sin embargo, cuando la longitud del canal (Lch) disminuye por debajo de 30 nm, el rendimiento de los FET A-CNT de puerta única (SG) disminuye significativamente, lo que se manifiesta principalmente en un deterioro de las características de conmutación y un aumento de la corriente de fuga. Este artículo busca revelar el mecanismo de degradación del rendimiento en los FET A-CNT mediante investigación teórica y experimental, y proponer soluciones.

El académico Peng Lianmao, el investigador Qiu Chengguang y el investigador Liu Fei de la Universidad de Pekín superaron el acoplamiento electrostático entre nanotubos de carbono (CNT) mediante una estructura de doble puerta para alcanzar el límite de conmutación de Boltzmann de los transistores de nanotubos de carbono (CNT-FET). La investigación ha descubierto que los nanotubos de carbono alineados de alta densidad (A-CNT) presentan un significativo estrechamiento de la brecha de banda (BGN) debido al apilamiento en configuraciones tradicionales de puerta única, lo que afecta sus inherentes ventajas electrostáticas casi unidimensionales.

Mediante simulación teórica y verificación experimental, se ha propuesto una estructura de doble puerta eficaz que reduce significativamente el efecto BGN, alcanza la oscilación subumbral (SS) del FET de A-CNT hasta el límite de emisión térmica de Boltzmann de 60 mV/década y alcanza una relación de corriente de conmutación superior a 10^6. Además, el FET de doble puerta de A-CNT de 10 nm con puerta ultracorta presenta un rendimiento excelente, con alta corriente de saturación (superior a 1,8 mA/μm), alta transconductancia de pico (2,1 mS/μm) y bajo consumo de energía estática (10 nW/μm), lo que cumple con los requisitos de los circuitos integrados avanzados. Los resultados de la investigación se publicaron en ACS Nano bajo el título "Logrando el límite de conmutación de Boltzmann en transistores de nanotubos de carbono mediante la combinación del acoplamiento electrostático intertubo".

SAT NANO es el mejor proveedor de polvo de nanotubos de carbono en China, podemos suministrar polvo SWCNT, MWCNT, DWCNT, si tiene alguna consulta sobre polvo de nanotubos de carbono, no dude en contactarnos a admin@satnano.com