Dengan pengembangan teknologi sirkuit terintegrasi (IC), penskalaan transistor efek lapangan oxide semikonduktor (MOS) (MOS) (FET) mendekati batas fisik fundamental mereka.Karbon nanotube (CNT)dianggap bahan yang menjanjikan di era pasca silikon karena ketebalan atomnya dan sifat listrik yang unik, dengan potensi untuk meningkatkan kinerja transistor sambil mengurangi konsumsi daya. Nanotube karbon yang selaras dengan kemurnian tinggi (A-CNT) adalah pilihan ideal untuk mendorong IC canggih karena kepadatan arusnya yang tinggi. Namun, ketika panjang saluran (LCH) berkurang di bawah 30nm, kinerja gerbang tunggal (SG) A-CNT FET secara signifikan berkurang, terutama dimanifestasikan sebagai karakteristik switching yang memburuk dan peningkatan arus bocor. Artikel ini bertujuan untuk mengungkapkan mekanisme degradasi kinerja dalam FET A-CNT melalui penelitian teoritis dan eksperimental, dan mengusulkan solusi.
Penelitian inovatif baru -baru ini yang dilakukan oleh para ahli akademik seperti akademisi Peng Lianmao, peneliti Qiu Chenguang, dan peneliti Liu Fei dari Universitas Peking telah meluncurkan kemajuan teknologi yang signifikan di ranah bubuk karbon nanotube. Melalui struktur ganda ganda yang inovatif, mereka telah berhasil mengatasi kopling elektrostatik antara karbon nanotube (CNT) untuk mencapai batas sakelar BOHR untuk transistor efek lapangan karbon nanotube (CNT-FET).
Nanotube karbon yang selaras dengan kepadatan tinggi (A-CNT) dalam konfigurasi gerbang tunggal konvensional sering menghadapi tantangan seperti penyempitan celah pita (BGN) karena penumpukan, yang menghambat keunggulan elektrostatik kuasi-satu-dimensi yang melekat. Keterbatasan ini berdampak pada kinerja dan efisiensi elektronik berbasis CNT.
Melalui kombinasi simulasi teoretis dan validasi eksperimental, para peneliti telah memperkenalkan struktur gerbang ganda yang efektif yang secara signifikan mengurangi efek BGN. Inovasi ini telah memungkinkan FET A-CNT untuk mencapai ayunan subthreshold (SS) yang mendekati batas emisi termal Boltzmann 60mV/dekade dan mencapai rasio arus sakelar yang melebihi 10^6. Selain itu, Gerbang Ultra-Short 10nm yang dibuat-buat A-CNT FET gate-gate menunjukkan metrik kinerja yang luar biasa, termasuk arus saturasi tinggi (melebihi 1,8mA/μm), transkonduktansi puncak (2,1 ms/μm), dan konsumsi daya statis yang rendah (10NW/μm), memenuhi persyaratan sirku yang terintegrasi.
Keberhasilan implementasi struktur gerbang ganda dalam FET A-CNT tidak hanya menampilkan terobosan besar dalam elektronik berbasis CNT tetapi juga membuka jalan bagi pengembangan perangkat elektronik berkinerja tinggi dan hemat energi. Kemajuan teknologi ini memiliki janji besar untuk merevolusi bidang nanoelektronika dan membuka kemungkinan baru untuk desain dan pembuatan komponen elektronik generasi berikutnya.
Sat Nano adalah pemasok terbaik bubuk karbon nanotube di China, kami dapat memasok SWCNT, MWCNT, bubuk dwcnt, jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami di sales03@satnano.com
