Dual gate black phosphorus velocity modulated transistor
分层半导体黑磷作为一种2D原子晶体引起了人们的关注，它可以制备成超薄层，用作场效应晶体管。尽管黑磷对光氧化敏感，但是黑磷器件的电子质量的改进已经在量子霍尔效应的观察中达到顶峰。在这项工作中，我们演示了室温下操作的双栅黑磷晶体管作为速度调制晶体管，从而修改黑磷量子阱内的空穴密度分布导致空穴迁移率的双重调制。肖特基势垒电阻的同时调制导致在固定的空穴密度的四倍调制的跨导。我们的工作明确地证明了电荷密度分布对二维原子晶体中载流子输运的关键作用。
2015-11-30 cond-mat.mes-hall
Fabrication and characterization of an induced GaAs single hole transistor
我们制作了一个在未掺杂的AlGaAs-GaAs异质结的单孔晶体管，并进行了表征。我们的器件由p型量子点组成，使用电场而不是调制掺杂来填充。低温输运测量揭示了由于库仑阻塞引起的周期性电导振荡。我们发现，低频电荷噪声与调制掺杂GaAs单电子晶体管（SET）中的电荷噪声相当，并且几乎比硅SET中的电荷噪声好一个数量级。
2010-02-16 cond-mat.mes-hall
A simple and controlled single electron transistor based on doping modulation in silicon nanowires
利用栅控硅纳米线制作了一种简单、重复性好的单电子晶体管。该结构是在绝缘体上硅薄膜上制成的金属氧化物半导体场效应晶体管。晶体管的沟道在低温下为库仑岛。在栅极的每一侧上沉积的两个氮化硅间隔物产生沿着纳米线的掺杂调制，其产生隧道势垒。这种屏障是固定和受控的，就像金属SET一样。库仑振荡的周期由晶体管的栅极电容设置，因此由光刻控制。还表征了源极和漏极电容。该设计可用于构建更复杂的SET设备。
2006-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ionic liquid gating of InAs nanowire-based field effect transistors
我们报告的操作的场效应晶体管的基础上，一个单一的InAs纳米线门控的离子液体。液体选通产生非常有效的载波调制，其具有比具有SiO2 /Si++衬底的标准背选通大三十倍的λ值。由于这种宽调制，我们展示了纳米线中从半导体到类金属行为的受控演变。这项工作提供了第一个系统的研究离子液体门控在电子设备的基础上个人III-V族半导体纳米线：我们认为这种架构开辟了道路，以广泛的基础和应用研究从相变到生物电子学。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin field-effect transistors: Multichannel effects
我们研究了弹道自旋场效应晶体管（SFET）的多沟道效应问题。的SFET的电导调制作为Rashba自旋轨道耦合强度的函数进行了数值研究的通道数从几个到接近100。即使在理想的自旋注入器和收集器，电导调制比，定义为最大和最小电导之间的比率，迅速衰减，并与通道数的增加接近1。事实证明，当Rashba自旋轨道耦合较大时，衰变速度明显加快。电子相干性的影响也被检查在多通道制度，它被发现，在多通道制度的相干Fabry-Perot-like干涉引起的嵌套峰结构。对于一个非理想的自旋注入器/集电极结构，这是由一个传统的金属铁磁薄绝缘体2DEG异质结构，Rashba耦合诱导的电导调制强烈的影响所产生的电子约束效应的绝缘体的大共振峰。最后，散射效应进行了简要说明，它被发现，在弱扩散制度，共振峰的位置波动，使电导调制信号样品依赖。
2011-10-11 cond-mat.mes-hall
Transistors with Chemically Synthesized Layered Semiconductor WS2 Exhibiting 105 Room Temperature Modulation and Ambipolar Behavior
我们报道了用化学合成的层状二维（2D）晶体半导体WS 2制作的场效应晶体管（FET）的实现。二维肖特基势垒FET在室温下具有双极特性和高（~ 105倍）的开/关电流比，电流饱和。该行为归因于2D晶体材料中的能带隙的存在。场效应晶体管对可见光有明显的光响应。该器件具有良好的电子和光学特性，加上层状2D晶体的灵活性，使WS 2对未来的电子和光学器件具有吸引力。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Possibility of a Metallic Field-Effect Transistor
我们开发的理论参数，证明金属场效应晶体管（METFET的）在一维系统，特别是在扶手椅碳纳米管的可能性。非常不均匀的电场，例如隧道尖端的场，可以穿透相对弱屏蔽的纳米管并打开能隙。结果，形成了一个能垒，阻碍了电子流动，从而允许晶体管动作。这种类型的金属场效应是有利的，因为金属管在导通状态下具有高电导率。
2004-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-effect modulation of conductance in VO2 nanobeam transistors with HfO2 as the gate dielectric
我们研究了场效应晶体管实现从VO2纳米束与HfO2作为栅极电介质。当从低温加热到高温时，VO2经历绝缘体到金属的转变。当系统处于绝缘阶段时，我们观察到由栅极电压引起的器件电导的变化（约6%）。响应是可逆的和滞后的，并且滞后环的面积随着门扫描速率的减慢而变大。在电导和栅电压的响应之间存在相位滞后。这表明存在的记忆系统，我们讨论其可能的起源。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Single-Electron Transistor in Strained Si/SiGe Heterostructures
使用分裂栅极技术在调制掺杂硅/硅锗异质结构的二维电子气中形成横向量子点。采用电子束光刻来产生分裂栅极。通过向这些栅极施加负电压，下面的电子气被耗尽并且形成横向量子点，其尺寸可以通过栅极电压来调节。我们观察到单电子操作与库仑阻塞行为低于1 K。栅极漏电流得到很好的控制，表明这种类型的应用肖特基栅极最近遇到的问题是不是调制掺杂的Si/SiGe异质结构的固有限制，如已推测。
2005-08-10 cond-mat.mes-hall
Au-Gated SrTiO3 Field-Effect Transistors with Large Electron Concentration and Current Modulation
报道了在混合分子束外延生长的n型SrTiO 3薄膜上制备低漏电流整流Pt和Au肖特基二极管以及Au栅金属半导体场效应晶体管（MESFFET）。与以前的研究一致，我们发现，相比Pt，Au提供了更高的肖特基势垒高度与SrTiO 3。由于SrTiO 3的介电常数大，Au的肖特基势垒高度高，金栅MESFER能够调制~1.6 × 1014 cm-2的电子密度，在任何材料系统中使用金属栅极实现的最高调制。这些MESFET调制电流密度高达~68 mA/mm，比最好的SrTiO 3 MESFET大~ 20倍。我们还讨论了界面层的作用，和场依赖的介电常数的SrTiO 3在提高夹断电压的MESFET。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analysis of the two dimensional Datta-Das Spin Field Effect Transistor
本文导出了弹道式二维自旋场效应晶体管（SPINFET）电导调制随栅电压变化的解析表达式。使用这个表达式，我们表明，最近观察到的电导调制的二维SPINFET结构不匹配的理论预期的结果很好。这使人们对SPINFET所声称的演示提出了质疑，并强调了进一步仔细调查的必要性。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dirac Fermions induced in strained zigzag phosphorus nanotubes and the applications in field effect transistors
在这项工作中，狄拉克费米子已获得和工程的一维（1D）锯齿形磷纳米管（ZPNTs）。我们已经进行了全面的第一性原理计算研究的电子性质的ZPNTs与各种直径。结果表明，随着轴向晶格常数Lc的增大，ZPNTs经历了从金属到半金属和从半金属到半导体的转变，而在Lc为3.90 ~ 4.10 Ω时出现了狄拉克费米子.特别地，基于12-ZPNT（在横向方向上具有12个单位单元）的场效应晶体管（FET）在Lc= 4.60nm处表现出具有有效的栅极效应调制的半导体行为。然而，当纳米管在Lc= 4.10 μ m时变为半金属时，仅显示出弱的栅极调制。这项研究表明，ZPNTs在应变传感器中的应用是非常有吸引力的。我们的研究结果为开发基于一维材料中狄拉克费米子的高性能应变工程电子器件铺平了道路。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Giant thermal modulation via a semiconductor-superconductor photonic field-effect heat transistor
本文提出半导体-超导体光子场效应热晶体管，利用Josephson场效应晶体管无磁场栅极调控非电流辐射热流，实现约45 mK温度调制和20 mK/V热跨阻。
2025-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Efficient charge modulation in ultrathin LaAlO$_3$-SrTiO$_3$ field-effect transistors
在LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$界面，通过调制载流子密度可以触发电子相变，使得该系统成为实现多功能电子器件的良好前景。在这里，我们报告可重复的晶体管操作在局部栅控LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$场效应器件的LaAlO $_3$电介质是只有四个单位细胞薄，在这个界面上的临界厚度传导。这种极薄的电介质允许在$\pm1$ V的栅极电压窗口内进行${\sim}3.2\times10^{13}$ cm $^{-2}$的非常有效的电荷调制，如从电容-电压测量中提取的。这些也揭示了栅极和源极之间的大的杂散电容，呈现出纳米级器件操作的复杂性。尽管小的LaAlO $_3$厚度，我们观察到一个可以忽略不计的栅极漏电流，我们归因于扩展到SrTiO $_3$基板的导电状态。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Enhanced Performance of Short-Channel Carbon Nanotube Field-Effect Transistors Due to Gate-Modulated Electrical Contacts
我们使用数值模拟来分析最近的实验测量的短沟道碳纳米管场效应晶体管与钯接触。我们发现，栅极强烈调制的接触特性，这种效果是不同的肖特基势垒碳纳米管晶体管中观察到的。通过栅极对接触的这种调制允许实现短沟道的优异亚阈值摆动，以及改进的缩放行为。这些结果进一步阐明了碳纳米管-金属接触的行为，并应在高性能碳纳米管电子学的优化有用。
2012-05-01 cond-mat.mes-hall
On the possibility of obtaining MOSFET-like performance and sub-60 mV/decade swing in 1D broken-gap tunnel transistors
近年来，由于其降低集成电路中功耗的潜力，隧穿场效应晶体管（TFFET）获得了极大的关注。到目前为止，TFTTL面临的一个主要挑战是实现高驱动电流，这是高性能操作的先决条件。在本文中，我们探讨了一个1D TFET的性能潜力与破隙异质结源注入器使用耗散量子输运模拟的基础上的非平衡格林函数形式主义，和碳纳米管的能带结构作为模型1D材料系统。我们提供了详细的见解到破隙TFET（BG-TFET）的操作，并表明，它确实可以产生小于60 mV/十倍亚阈值摆幅在室温下，即使在存在的电子-声子散射。1D几何形状被认为是唯一有利的，由于其优越的静电控制，降低载流子热化率，和有益的量子限制效应，减少关闭状态下的泄漏低于电子极限。由于与交错间隙和同质结几何结构相比，BG-TFET具有更高的源极注入，因此可提供与MOSFET相当的卓越性能。BG-TFET在较低电源电压（VDD）下的性能甚至超过MOSFET，显示出低功耗/高性能应用的前景。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Monte Carlo simulations of spin transport in nanoscale In$_{0.7}$Ga$_{0.3}$As transistors: Temperature and size effects
自旋为基础的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）与高迁移率III-V沟道的研究使用自洽量子校正系综Monte Carlo器件模拟的电荷和自旋输运。采用自旋轨道耦合机制（Dresselhaus和Rashba耦合）模拟了25 nm栅长In $_{0.7}$ Ga $_{0.3}$ As MOSFET的电子自旋输运。增加晶体管的横向尺寸（栅极长度、源极到栅极和栅极到漏极间隔）以研究从室温300 K到77 K由栅极引起的自旋相关的漏电流调制。由于Rashba耦合的增加，这种调制随着温度的升高而增加。最后，栅极长度、源极到栅极或栅极到漏极间隔物增加高达20 nm会增加自旋极化，并由于极化重聚焦效应而增强漏极处的自旋相关漏极电流调制。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Large current modulation in exfoliated-graphene/MoS2/metal vertical heterostructures
基于石墨烯的垂直场效应晶体管在实现高速开关器件方面已经引起了相当大的关注;然而，这种器件的功能性受到其小的开-关电流比或导通电流密度的限制。我们通过机械剥离和干法转移石墨烯和二硫化钼层制备了石墨烯/二硫化钼/金属垂直异质结构。石墨烯和MoS 2之间的范德华界面表现出肖特基势垒，从而使明确定义的电流整流成为可能。由于石墨烯的小态密度，肖特基势垒的高度可以通过外部栅极电场强烈调制。我们获得了超过10^5的大电流调制，同时具有~10^4 A/cm^2的大电流密度，从而证明了剥离石墨烯/MoS 2/金属垂直场效应晶体管的优异性能
2014-08-29 cond-mat.mes-hall
Atomic-Layer-Deposited Al2O3 on Bi2Te3 for Topological Insulator Field-Effect Transistors
我们报道了双栅调制的拓扑绝缘体场效应晶体管（TI FET）的Bi 2 Te 3薄片与原子层沉积（ALD）的Al 2 O3高k电介质集成。原子力显微镜研究表明，ALD Al 2 O3是均匀生长在这种层状结构的通道材料。电学特性表明，ALD前体的正确选择和相关的表面化学在基于Bi 2 Te 3的TI FET的器件性能中起着关键作用。我们在这些器件上同时实现了顶栅和底栅控制，并且采用同时双栅控制实现了76.1%的最高调制率。
2011-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel Electrostatically Doped Planar Field-Effect Transistor for High Temperature Applications
在本文中，我们提出了一个静电掺杂，因此电压可编程，平面，CMOS兼容的场效应晶体管（FET）结构的实验结果和模拟数据。这种平面器件是基于我们以前发表的硅纳米线（SiNW）技术。肖特基势垒源极/漏极（S/D）接触和绝缘体上硅（SOI）技术平台是这种双栅但单沟道通用FET的关键特征。两个电独立栅极的组合，一个用于S/D肖特基势垒调制以及沟道形成以建立肖特基势垒FET（SBFET）操作，一个前栅极形成用于实际电流控制的无结FET（JFET），显著增加了器件的温度鲁棒性。
2015-02-14 cond-mat.mes-hall
Dual top gated graphene transistor in the quantum Hall regime
我们研究了使用双顶栅几何结构的石墨烯场效应晶体管中的电荷密度和载流子类型的局部调制的效果。两个顶栅导致多个\emph{p-n}结的形成。在低温和磁场存在下的电子输运测量显示了不同的整数和分数量子化电导平台。我们解释这些结果的基础上的边缘通道的混合，并发现，不均匀性起着重要的作用，在定义这些高原，计量应用的\emph{p-n}结的关键问题的精确量化。
2011-08-16 cond-mat.mes-hall
Diluted chirality dependence in edge rough graphene nanoribbon field-effect transistors
我们研究了各种结构非理想性对扶手椅边缘石墨烯纳米晶体管场效应晶体管（GNRFFET）性能的影响。我们的研究结果表明，边缘粗糙度稀释的手征依赖性往往预测的理论，但没有实验。相反，GNR可分为宽（半金属）与窄（半导体）条带，从而定义了宽-窄-宽全石墨烯器件和互连的构建块。小的带隙限制了漏极偏压，但牺牲了GNRFFET中的带间隧穿。我们概述了器件性能指标和非理想性之间的关系，如宽度调制，宽度位错和表面台阶，和非理想性参数，如粗糙度幅度和相关长度。
2009-05-12 cond-mat.mes-hall
Micromechanical electrometry of single-electron transistor island charge
我们考虑使用微机械栅电极位于岛的单电子晶体管直接测量由于隧道电子波动的岛电荷的可能性。
2001-09-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heterojunction Vertical Band-to-Band Tunneling Transistors for Steep Subthreshold Swing and High ON Current
我们提出了一种异质结垂直隧道场效应晶体管，并使用自洽的弹道量子输运模拟，它可以提供非常陡峭的亚阈值摆幅和高导通电流，从而提高隧道场效应晶体管的可扩展性，以实现高性能。器件的口袋区的导通由异质结势垒高度的调制决定。导通的陡度增加，因为在口袋和下面的区域中的隧穿的同时开始，并且还由于口袋中的垂直隧穿对电流的贡献。这些因素可以通过调整异质结带偏移来设计。
2011-03-15 cond-mat.mes-hall
Electron drift velocity control in GaAs-in-Al2O3 quantum wire transistor structure due to the electron scattering rate alteration
采用系综Monte-Carlo方法模拟了基于GaAs-in-Al 2 O3量子线的晶体管结构中的电子输运，考虑了声子对电子的散射和表面粗糙度对电子输运的影响.在77和300 K下，研究了纵向电场强度为0.1和1.0 kV/cm时，表面粗糙度对电子漂移速度的影响。确定了由于施加到栅极的偏压的变化而导致电子散射率改变的电子漂移速度控制的可能性。
2008-06-19 cond-mat.mes-hall
Gate control of magnon spin transport in unconventional magnon transistors based on the van der Waals antiferromagnet CrPS4
本研究针对磁子自旋电子器件的磁子输运调制需求，基于范德华反铁磁体CrPS4设计了双端（同一接触兼注入器和门）和三端（门在输运通道外）非常规磁子输运器件，实现了无相干磁子扩散输运调制，电、热生成磁子输运调制效率分别达25%/mA和16%/mA。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall
Laser Directly Written Junctionless In-plane-Gate Neuron Thin Film Transistors with AND Logic Function
采用激光划片工艺在室温下制备了具有面栅结构的无结氧化物基神经元薄膜晶体管。神经元晶体管由底部ITO浮栅和两个平面内控制栅的倍数组成。控制栅与浮栅耦合，控制晶体管的“开”和“关”。实现了漏极电流的有效场效应调制。在双平面栅神经元晶体管上演示了AND逻辑。发展的激光划片技术在以低成本制造高性能神经元晶体管方面是非常可取的。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant high harmonic generation in a ballistic graphene transistor with an AC driven gate
我们报告了一个弹道石墨烯场效应晶体管的时间依赖性输运的理论研究。我们建立了一个基于Floquet理论的模型，描述了Dirac电子通过谐波驱动势垒的传输。光子辅助隧穿导致在势垒处的准束缚态的激发。在共振条件下，准束缚态的激发导致高阶边带的提升和源漏电导的高次谐波的增强。在主传输通道中的共振是Fano形式，而它们的Breit-Wigner形式的边带。我们讨论了在未来的弹道高频设备，特别是频率倍增器中利用共振的可能性。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall
Lateral scaling in carbon nanotube field-effect transistors
我们已经制造了碳纳米管（CN）场效应晶体管与多个，可单独寻址的栅极段。当使用控制器件内部的栅极段与控制源极和漏极附近的栅极段切换时，器件表现出明显不同的晶体管特性。我们归因于这种差异的变化，从肖特基势垒调制在接触批量开关。我们还发现，通过散装部分的电流是独立的栅极长度的任何栅极电压，提供直接的证据弹道输运在半导体CN在至少几百纳米，即使是相对较小的载流子速度。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Side-gate leakage and field emission in all-graphene field effect transistors on SiO2/Si substrate
我们制作平面全石墨烯场效应晶体管与自对准侧栅极在100 nm的主要石墨烯导电沟道，使用一个单一的光刻步骤。我们展示了低于1V的侧选通，电导调制为35%，在10 mV的漏极偏压下，导通电阻高达0.5 mS/mm。我们测量的平面泄漏沿SiO2/真空栅极电介质在很宽的电压范围内，报告迅速增长的电流超过15 V。我们揭示了驱动泄漏的微观机制，作为弗伦克尔-普尔运输通过SiO2的激活福勒-诺德海姆隧道在真空中，这在高电压下成为主导。我们报道了石墨烯片之间的场发射电流密度高达1uA/um。这些发现对于原子级薄器件的小型化至关重要。
2016-01-30 cond-mat.mes-hall
Dynamic Wavelength-Tunable Photodetector Using Subwavelength Graphene Field-Effect Transistors
动态波长可调谐性长期以来一直是光电探测器技术的圣杯。由于其原子厚度和独特的性质，石墨烯开辟了实现这一概念的新范例，但到目前为止，这在实验上还很难实现。在这里，我们采用详细的量子输运模型的光电流在石墨烯场效应晶体管（包括现实的电磁场），以表明波长可调谐性是可能的，通过动态改变栅极电压。我们揭示了这种类型的设备的行为，并显示出显着偏离基于垂直过渡的简单期望的现象。我们发现强聚焦的电磁场在接触边缘超过相同的长度尺度的带弯曲。这两个空间变化的潜力导致增强的非垂直的光学跃迁，甚至主导的声子或杂质散射的情况下。我们还表明，消失的狄拉克点附近的态密度导致接触阻塞和依赖于门的光电流调制。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall
1 minute parity lifetime of a NbTiN Cooper-pair transistor
超导岛的基态的宇称调制是库珀对凝聚体的存在的直接结果，偏好偶数个载流子。奇数未成对准粒子的附加能量等于超导能隙$Δ$，在低温极限下抑制单电子跳跃。控制准粒子占据对于超导量子比特是至关重要的，因为单电子隧穿导致退相干。特别是，拓扑量子计算依赖于宇称控制和读出的马约拉纳束缚态。在这里，我们提出的奇偶性调制的第一次铌钛氮化物（NbTiN）库珀对晶体管耦合到铝（Al）的引线。我们表明，该电路是兼容的磁场的要求在100 mT的范围内诱导拓扑超导自旋轨道耦合纳米线。我们观察到的宇称寿命超过1分钟是几个数量级高于所需的门时间的磁通控制编织的马约拉纳状态。我们的研究结果很容易地表明，NbTiN岛可以奇偶控制，因此提供了一个很好的平台，超导相干电路工作在磁场。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Multifunctional Sub-10nm Transistor
纳米电子集成电路技术完全基于MOSFET晶体管，因为其可扩展性可达纳米范围。另一方面，提供无与伦比的模拟特性和频率响应的双极结型晶体管（BJT）不能在不损失晶体管动作的情况下缩放到纳米范围。这里介绍了一种多功能纳米级晶体管，可提供相同的BJT行为并扩展其功能。这种新型晶体管采用CMOS制造技术，通过电场形成BJT发射极、基极和集电极。通过在操作期间允许载波调制，其电流增益可以改变至少五个数量级。该特性将新颖的自适应、可变增益和可编程模拟模块引入现有的电子电路设计和制造中。该器件的非门版本的临界尺寸为7 nm，工作频率为730 GHz，其三级环形振荡器的频率为240 GHz。通过适当的栅极偏置，它还可以作为纳米级MOSFET工作，轻松缓解短沟道效应。
2021-07-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Large Current Modulation and Spin-Dependent Tunneling of Vertical Graphene/MoS$_{2}$ Heterostructures
垂直石墨烯异质结构已经通过使用量子隧穿被引入作为电子器件的替代架构。在这里，我们提出的电流开/关比的垂直石墨烯场效应晶体管的增强，通过使用扶手椅型石墨烯纳米管作为电极。此外，我们报告的石墨烯/二硫化钼异质结的自旋相关的隧穿电流。当夹在石墨烯电极之间的原子级薄的MoS 2层变得具有磁性时，具有不同自旋的狄拉克费米子会感受到隧道势垒的不同高度，从而导致自旋相关的隧道效应。我们的发现将通过提高器件性能和增加基于石墨烯的自旋电子学的可能性来发展目前用于电子器件的石墨烯异质结构。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall
Field Effect Transistors with Sub-Micrometer Gate Lengths Fabricated from LaAlO$_3$-SrTiO$_3$-Based Heterostructures
通过对LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$异质结构制备的不同栅长的场效应晶体管的研究，探讨了氧化物场效应晶体管中可能存在的短沟道效应。研究结果表明，在1 μm以下的栅区存在沟道长度调制和漏致势垒降低现象，其特性与半导体器件相当。随着场效应晶体管的栅极长度小至60 nm的制造的结果表明，通过电子束光刻的功能器件的基础上，具有几十纳米的特征长度的复合氧化物制造的可能性。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-effect transistors and intrinsic mobility in ultra-thin MoSe2 layers
我们报告的制造背栅场效应晶体管（FET）使用超薄，机械剥离的MoSe 2薄片。MoSe 2 FET为n型，具有高栅极调制，开/关比大于106。交换源极和漏极后，该设备显示出不对称的特性，这一发现解释了在金属接触/MoSe 2界面处存在肖特基势垒。使用四点，背栅器件，我们测量的本征电导率和迁移率的MoSe 2作为栅极偏置的函数，和温度。室温迁移率约为50 cm 2/V.s的样品显示出强烈的温度依赖性，表明声子是主要的散射机制。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Mesoscopic SNS Transistor
在介观超导体-正常金属-超导体（SNS）异质结构中，准粒子分布可以被施加在正常金属两端的电压驱动远离平衡。这减少了超导电极之间的超电流，这创造了将这些SNS结用作快速开关和晶体管的可能性。我们在准经典理论的框架下描述了该系统，并与最近的实验结果很好地吻合。我们提出了进一步的实验测试，例如电流相位关系的电压依赖性，其中包括一个过渡到$π$结。
1998-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modulation of the high mobility two-dimensional electrons in Si/SiGe using atomic-layer-deposited gate dielectric
在Si/Si $_{1-x}$ Ge $_x$异质结构上制造了使用原子层沉积（ALD）Al $_2$ O $_3$作为栅极电介质的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。应变Si量子阱中的二维电子系统（2DES）的低温载流子密度可以从2.5 $\times10^{11}$ cm $^{-2}$可控地调谐到4.5 $\times10^{11}$ cm $^{-2}$，实际上没有任何栅极漏电流。磁输运数据显示，均匀耗尽的2DES下的栅极偏置。ALD介质的垂直调制特性优于肖特基势垒和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）形成的SiO $_2$介质。
2005-04-19 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled Magnetotransport and Electrostatic Modulation of Magnetism in 2D magnetic semiconductor CrPS$_4$
针对多数二维磁性半导体能带过窄阻碍晶体管工作的问题，本研究利用带宽近1 eV的CrPS$_4$制备出低温可正常工作的场效应晶体管，测得其完整磁相图，发现栅压可大幅调控磁电导与磁态，为栅可调半金属导体提供了候选材料。
2023-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser controlled molecular switches and transistors
我们研究了通过弱耦合的单分子来控制光电流的可能性。一个主方程的方法通过一个分子的运输相结合的Floquet理论的时间依赖性的分子。这产生了一个有效的数值方法来评估的电流通过时间依赖性的纳米结构中存在的一个有限的外部电压。我们提出了在适当调节激光场驱动的二端和三端分子电子器件中的可调谐光电流开关，即一类新型的分子晶体管。
2002-05-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Gate Tunable Dissipation and "Superconductor-Insulator" Transition in Carbon Nanotube Josephson Transistors
耗散在量子系统中无处不在，它与涨落的相互作用对维持量子相干性至关重要。实验研究了单壁碳纳米管与超导体耦合时的耗散动力学。的电压-电流特性显示门可调滞后，与正常状态电阻RN的大小完全相关，表明结经历欠阻尼和过阻尼制度之间的周期性调制。令人惊讶的是，当器件的费米能级通过局部电导最小值调谐时，我们观察到从类超导到类绝缘的栅控跃迁，“临界”R_N值约为8-20 kohm。
2008-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultrafast Opto-Electronic and Thermal Tuning of Third-Harmonic Generation in a Graphene Field Effect Transistor
本文在hBN封装的石墨烯场效应晶体管中结合晶格温度、电子掺杂和全光学调谐，实现了三次谐波产生高达85%的调制深度及栅极可调超快动力学，为纳米尺度超快光学调制器、探测器和频率转换器设计提供了关键依据。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Graphene Electric Double-Layer Transistors for Enhanced-Sensitivity Label-Free Detection of Human Serum Albumin
University of Modena and Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学）；USAL–Nanolab, Departamento de Física Fundamental, University of Salamanca（萨拉曼卡大学基础物理系USAL纳米实验室）；Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工学院）；Technological University Dublin（都柏林科技大学）；Institute Nanoscience, CNR（CNR纳米科学研究所）
研究利用基于石墨烯的电解质门控场效应晶体管，通过双电层高界面电容，将白蛋白吸附引起的静电扰动转化为电导调制，实现无标记实时定量检测人血清白蛋白，给出检测性能等贡献。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Hot-Carrier Distribution Spectroscopy by Transconductance in Two-Dimensional Field-Effect Transistors
National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构）
研究二维FET中跨导对载流子分布的探测，通过能量分辨传输框架将跨导分解，发现分布形状驱动项有异常峰值，校准后可约束热载流子参数，还能实现时间分辨扩展，确立二维FET为无需光学读出的分布函数光谱仪。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb screening and scattering in atomically thin transistors across dimensional crossover
本研究深入探讨了二维二硫族化合物在维度跨越中的库仑屏蔽与散射效应，通过协同调控双栅极MoS2晶体管的沟道厚度和栅控方式，揭示了载流子散射机制，并阐明了迁移率差异的来源。
2023-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct measurement of the maximum tunnel rate in a radio frequency single electron transistor operated as a microwave mixer
通过操作的射频单电子晶体管（rf-SET）作为一个混频器，我们目前的测量中，RC滚降的隧道结在高频下观察。我们的技术利用非线性的rf-SET混频器来混合高频门信号，并产生落在rf-SET带宽内的差频分量。在栅极频率> 15 GHz时，rf-SET岛上的感应电荷在时间尺度上的变化快于反向隧道速率，从而阻止混频器操作。我们建议利用这种技术来感测超出通常的射频设置带宽的高频信号的可能性。
2004-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Indium-Tin-Oxide Transistors with One Nanometer Thick Channel and Ferroelectric Gating
在这项工作中，我们展示了高性能的铟锡氧化物（ITO）晶体管的沟道厚度下降到1 nm和铁电Hf0.5Zr0.5O2作为栅极电介质。在沟道厚度为1 nm的亚微米栅长ITO晶体管上实现了0.243 A/mm的导通电流，而当沟道厚度增加到2 nm时，导通电流增加到高达1.06 A/mm。采用厚度为10 nm的凸起源极/漏极结构，有助于0.15 Ωmm的低接触电阻和1.1{ \times } × 10-7 Ω cm 2的低接触电阻率。具有凹陷沟道和铁电选通的ITO晶体管显示出优于2D半导体晶体管和其他薄膜晶体管的几个优点，包括大面积晶片尺寸纳米薄膜形成、低接触电阻和接触电阻率、原子薄沟道不受短沟道效应的影响、通过铁电选通对高载流子密度的大栅极调制、高质量栅极电介质和钝化形成，以及用于低功率后段工艺（BEOL）CMOS应用的大带隙。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Terahertz-Frequency Plasmonic-Crystal Instability in Field-Effect Transistors with Asymmetric Gate Arrays
本文提出在具有强非对称双光栅栅极的场效应晶体管中，利用直流偏置激发整个布里渊区内的Dyakonov-Shur不稳定性，从而实现室温下长程相干的太赫兹辐射，为太赫兹信号产生提供新途径。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Ab-initio NEGF Perspective of Ultra-Scaled CMOS: From 2D-material Fundamentals to Novel Dynamically-Doped Transistors
使用精确的耗散DFT-NEGF原子模拟技术内的Wannier函数形式主义，我们给出了一个新的外观的亚10纳米缩放的可能性，为高性能CMOS应用。我们表明，良好的静电控制与高流动性的组合是至关重要的，以满足严格的路线图目标。对于由常规半导体材料（如Si、Ge或III-V族）制成的MOS晶体管，这些要求通常在小于10 nm的栅极长度处彼此对抗，并且尺寸缩放预期在12 nm栅极长度附近结束。我们证明，使用替代的2D沟道材料，如较少探索的HfS 2或ZrS 2，高驱动电流低至约6 nm，然而，是可以实现的。我们还提出了一种新的晶体管的概念，动态掺杂场效应晶体管，其规模比MOSFET的对应。与HfS 2等高迁移率材料结合使用时，它可以保持严格的高性能CMOS电流和竞争力的能量延迟性能，当使用单栅极架构和超紧凑设计缩小到1 nm栅极长度时。动态掺杂场效应晶体管进一步解决了超大规模器件和2D材料中掺杂的巨大挑战。
2020-10-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Vibrationally-mediated molecular transistors
我们研究了通过一个悬浮的二聚体分子耦合到铅的稳态电子输运。当强耦合到振动模式时，电子输运在声子共振频率和高阶共振处增强。温度和偏压决定了声子辅助共振的性质，具有清晰的吸收和发射峰。强耦合也诱导了类似Frank-Condon的阻断，抑制了共振之间的电流。我们比较了分析极化子变换方法的两个精确的数值方法：运动方程的层次和精确对角化的Fock基础。在稳态下，我们的两个数值结果是一个精确的匹配，定性地反映了极化子处理的主要特点。我们的研究结果表明，一种新型的分子晶体管或传感器的电流可以是非常敏感的二聚体中的电子态的能量的微小变化的可能性。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
A pure-carbon ring transistor: The role of topology and structure
我们报告了碳纳米管（CNT）环形晶体管的整流性能的结果，CNT引线接触，其新颖的功能最近已由Watanabe等人[Appl. Phys. Lett. 78，2928（2001）]。本文所包含的结果是由实验观察验证。此外，我们报告的额外功能的传输与打破铅反转对称的可能性，这一环设备。线性电导表现出“棋盘”般的行为交替与异常的零线，这应该是直接观察到的实验。我们也能够区分在我们的结果结构特性（准一维禁闭）从纯拓扑效应（环配置），从而有助于获得丰富的环现象的物理直观。
2002-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-efficient superconducting Dayem bridge field-effect transistor
超导场效应晶体管（SuFET）和约瑟夫逊场效应晶体管（JoFET）技术利用电场诱导的对载流子浓度的控制来调制沟道超导性质。尽管场效应被认为对超导金属没有影响，但最近的实验表明，在全金属晶体管中，临界电流（IC）的调制依赖于电场。然而，这种现象的基础机制尚未完全理解。在这里，我们展示了实验实现的钛基达耶姆桥场效应晶体管（DB-FET）能够控制IC的超导通道。我们研制的DB-FET工艺简单，在低至VCG~+-8V的临界栅压下，温度达到钛的最低临界温度TC~ 550 mK的85%时，IC完全抑制。当门电压接近临界值（VCG）时，与门无关的TC和正常态电阻（RN）与超导态电阻（RS）的增加相结合，表明在超导海中产生了场效应诱导的金属熔池。我们的器件具有极高的介电常数（在VG~+-6.5V时，gMAXm~ 15 μ A/V）和约瑟夫森动态电感（LK）随VG的两个数量级的变化。因此，DB-FET成为实现超导电子学、超导量子比特、可调谐干涉仪以及光子探测器的理想候选者。
2018-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vertical Field Effect Transistor based on Graphene-WS2 Heterostructures for flexible and transparent electronics
石墨烯著名的电子特性为仅一个原子厚度的材料在后硅电子时代的应用开辟了道路。一个重要的里程碑是基于石墨烯和其他二维（2D）晶体的异质结构的创建，这些晶体可以以原子层精度组装在3D堆栈中。这些分层结构已经导致了一系列迷人的物理现象，并且还被用于演示原型场效应隧穿晶体管-后CMOS技术的候选者。可以被纳入这种堆的可能材料的范围非常大。事实上，还有许多其他材料，其中层通过弱范德华力连接，这些力可以剥离并结合在一起，以创建新的高度定制的异质结构。在这里，我们描述了新一代的场效应垂直隧穿晶体管，其中2D二硫化钨作为两层机械剥离或CVD生长的石墨烯之间的原子级薄势垒。我们的器件在室温下具有前所未有的超过一百万的电流调制，并且还可以在透明和柔性基板上工作。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-sensing coherent charge oscillations in a silicon field-effect transistor
由互补金属氧化物半导体（CMOS）技术的小型化引起的量子力学效应阻碍了场效应晶体管的性能和可扩展性前景。然而，这些量子效应，如隧道效应和相干性，可以利用现有的CMOS技术进行量子信息处理。在这里，我们报告的观察相干电荷振荡的双量子点中形成的硅纳米线晶体管检测通过其分散的相互作用与通过栅极耦合的射频谐振电路。点间电荷跃迁时的差分电容变化使我们能够监测系统在强驱动状态下的状态，在强驱动状态下，我们观察到Landau-Zener-St{ü}ckelberg-Majorana干扰对谐振器相位响应的影响。色散信号的理论分析表明，必须包括量子和隧穿电容的变化来描述量子比特谐振器的相互作用。此外，干涉图案的傅立叶分析揭示了电荷相干时间，$T_2\approx 100$ ~ps。我们的研究结果表明，在一个简单的硅晶体管的电荷相干控制和读出，并开辟了在现有的CMOS技术实现电荷和自旋量子位的可能性。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
