A Comprehensive Study of Charge-Carrier Mobility in Double Lateral-Gate Silicon Junctionless Transistors
Laye Rooyan Part, Isfahan Science and Technology Town（拉耶鲁扬部分，伊斯法罕科技城）；Department of Physics, Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学物理系）；Institute of Microengineering and Nanoelectronics, Universiti Kebangsaan Malaysia（马来西亚国立大学微工程与纳米电子研究所）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校电气与计算机工程系）
该研究结合TCAD Sentaurus模拟与实验，分析气隙侧栅极双侧栅极硅无结晶体管的电荷载流子迁移率，揭示其低杂质散射等优势，为器件电荷转移提供全面认识。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Amplitude of Random Telegraph Noise in Junctionless FinFET with Different Channel Shape
本文通过仿真研究了不同沟道形状对无结 FinFET 中单电荷俘获引起的随机电报噪声幅度的影响，发现三角形截面在侧壁俘获时噪声最低，矩形截面在顶部俘获时噪声较高。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall
Carrier Transport in High Mobility InAs Nanowire Junctionless Transistors
理解和模拟纳米线晶体管性能极限的能力是设计下一代器件的关键。在这里，我们报告的高迁移率结无栅全包围纳米线场效应晶体管的载流子迁移率在室温下达到2000 cm 2/V.s的研究。依赖于温度的运输测量揭示了激活运输在低温下由于表面捐助者，而在室温下的运输表现出扩散行为。从电导率数据中，提取的值的声速在InAs纳米线被发现是一个顺序小于散装。这种低声速归因于普遍出现在这些纳米线中的扩展的晶体缺陷。分析温度相关的迁移率数据，我们确定了关键的散射机制限制在这些纳米线的载流子传输。最后，使用这些散射模型，我们进行漂移扩散的纳米线场效应晶体管的输运模拟和比较与实验测量的设备性能。我们的器件建模提供了深入了解InAs纳米线晶体管的性能限制，并可用作基于MEMS的集成电路的预测方法。
2015-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contact-Barrier Free, High Mobility, Dual-Gated Junctionless Transistor Using Tellurium Nanowire
栅环纳米线晶体管由于其极强的静电控制和垂直集成能力，是一个非常有前途的候选人亚5纳米技术节点。特别地，由于避免了通过离子注入形成陡峭的源极/漏极结，无结纳米线晶体管是高度可缩放的，具有降低的可变性。在这里，我们展示了一个双栅无结纳米线\emph{p}型场效应晶体管使用碲纳米线作为沟道。由于纳米线的独特的螺旋晶体结构，加上悬挂键的自由，高品质的hBN栅极电介质的集成的悬挂键自由的表面，使我们能够实现在270 K的$570\,\mathrm{cm^{2}/V\cdot s}$的声子限制的场效应空穴迁移率，这是远远高于国家的最先进的应变硅空穴迁移率。通过降低温度，迁移率增加到$1390\,\mathrm{cm^{2}/V\cdot s}$，并且主要受到库仑散射的限制。\txc{The combination of an electron affinity of $\sim$4 eV and a small bandgap of tellurium provides zero Schottky barrier height for hole injection at the metal-contact interface}，其对于在高度缩放的晶体管中减小接触电阻是显著的。利用这些属性，再加上双栅极操作，我们实现了$216\,\mathrm{μA/μm}$的高驱动电流，同时保持超过$2\ti…
2021-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The Influence of Fin Shape on the Amplitude of Random Telegraph Noise in the Subthreshold Regime of a Junctionless FinFET
本文通过数值模拟研究无结FinFET鳍形对随机电报噪声的影响，发现梯形截面沟道在亚阈值区及阈值电压处的RTN幅度均显著低于矩形截面及平面全耗尽和常规FinFET。
2024-02-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Self-heating effect in nanoscale SOI Junctionless FinFET with different geometries
该研究探究不同横截面形状、沟道长度及埋氧层厚度的纳米级SOI无结FinFET的自热效应，发现沟道中部温度低于源漏侧边，且温度受沟道截面形状影响。
2024-03-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Charge-Based Model for Ultrathin Junctionless DG FETs, Including Quantum Confinement
通过引入量子电子密度，对无结双栅场效应晶体管（JLDG）的电荷模型进行了推广。解析推导依赖于对无限量子阱的一阶修正。当限制对第一和第二量子化状态的分析时，在所有操作区域中，在非线性体JLDG FET中的自由载流子电荷分布和电流与数值TCAD模拟一致，即，从深贫化到富集，从线性到饱和。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Schottky-barrier double-walled carbon nanotube field-effect transistors
研究了基于双层碳纳米管的肖特基势垒场效应晶体管的电子输运性质。由于肖特基势垒的电子-空穴不对称性，这类DWNT-FET表现出$I$ - $V$特性和阈值电压的不对称性。金属内壳的存在诱导了大的有效带隙，其比由于单壁碳纳米管FET的半导体壳单独引起的有效带隙大一个数量级。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall
Controlled fabrication of single electron transistors from single-walled carbon nanotubes
将单壁碳纳米管（SWNTs）放置在100 nm宽的Al/Al 2 O3底栅上，然后与Pd电极接触，制成单电子晶体管（SET）。库仑振荡高达125 K的观察和充电能量为12-15 meV的能级间距为~5 meV的库仑金刚石测量，在协议的点尺寸为~100 nm，这意味着本地门定义的点尺寸弯曲单壁碳纳米管的边缘和控制其操作。这种“机械模板”方法可以促进使用SWNT的SET器件的大规模制造。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Charge-based Modeling of Ultra Narrow Cylindrical Nanowire FETs
本文提出了一种分析方法来模拟极窄圆柱形无结纳米线场效应晶体管（JLNW-FET）的直流电行为。该模型包括明确的表达式，考虑到一阶微扰理论计算本征态和相应的波函数得到的薛定谔方程在柱坐标系中。评估所提出的模型与技术计算机辅助设计（TCAD）的模拟和测量结果证实了其有效性的所有区域的操作。这代表了一个重要的一步，主要是基于无结纳米线晶体管的生物传感器的电路分析。
2020-03-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Band Structure, Phonon Scattering and the Ultimate Performance of Single-Walled Carbon Nanotube Transistors
半导体单壁碳纳米管的扩散输运制度进行了研究。发现峰值迁移率与纳米管直径的平方成比例，与温度成反比。最大电导，校正的接触，是线性的直径和反温度。这些结果与结合纳米管的不寻常的能带结构的声学声子散射的理论预测吻合得很好。这些测量结果为在扩散机制下工作的纳米管晶体管的性能设定了上限。
2005-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An Analytical 2-D Model of Triple Metal Double Gate Graded Channel Junctionless MOSFET with Hetero-dielectric Gate Oxide Stack
本文导出了横向渐变沟道三金属双栅无结场效应晶体管的二维解析模型，该晶体管具有由SiO $_2$和HfO $_2$组成的异质介质栅氧化层。该模型说明了更高的驱动电流和更好的性能，对危险的SCE和HCE在低于30 nm的制度。本文采用抛物近似方法，通过求解二维泊松方程，在适当的边界条件下构造沟道势和电场。给出了基本的中心电势和表面电势以及中心电场和表面电场，推导了阈值电压、DIBL、亚阈值摆幅（SS）和一个简洁的电流模型。这些参数清楚地显示了所提出的具有异质电介质栅极氧化物堆叠的渐变沟道三金属双栅极结构的优点。该器件具有更好的Ion和Ioff控制，在低功耗应用中具有可靠性。最后，分析模型进行了验证与自洽的数值计算，以说明更好的性能之间可用的无结器件。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phase Diffusion in Single-Walled Carbon Nanotube Josephson Transistors
研究了单壁碳纳米管与超导电极耦合形成的约瑟夫森结中的电子输运。我们观察到增强的零偏压电导（高达10e^2/h）和显着的次谐波间隙结构的微分电导，这是由超导体/纳米管界面处的多次Andreev反射引起的。这些结的电压-电流特性显示从超导分支到电阻分支的突然切换，具有范围从50 pA到2.3 nA的栅极可调切换电流。在超导支路上观察到的有限电阻和开关电流的大小与基于经典相扩散模型的计算结果吻合得很好。
2007-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local-gated single-walled carbon nanotube field effect transistors assembled by AC dielectrophoresis
我们提出了一个简单的和可扩展的技术，用于制造的解决方案处理和局部栅控碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）。该方法是基于通过AC介电电泳（DEP）将来自二氯乙烷的单个单壁碳纳米管定向组装到预先图案化的源极和漏极上，其中在中间具有局部铝栅极。与全局背栅相比，局部栅控CNT-FET器件显示出优越的性能，其开关比为10^4，最大亚阈值摆幅为170 mV/dec。局部底栅DEP组装的CNT-FET将促进互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容纳米电子器件的大规模制造。
2008-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microwave Nanotube Transistor Operation at High Bias
我们测量小信号，1 GHz的源漏动态电导的背栅单壁碳纳米管场效应晶体管在低和高直流偏置电压。在所有偏置电压下，1 GHz下的固有器件动态电导与低频动态电导相同，与远高于1 GHz的截止频率的预测一致。这项工作是一个重要的一步，对射频和微波放大器的纳米管晶体管的全面表征。
2005-09-05 cond-mat.mes-hall
Electrical transport in small bundles of single-walled carbon nanotubes: intertube interaction and effects of tube deformation
我们报告了场效应晶体管（FET）中小碳纳米管束的电子输运和结构表征研究。束的原子结构通过使用FET中内置的观察窗口的电子衍射来确定。单壁纳米管束表现出电输运特性敏感地依赖于单个管的结构、它们在束中的布置、由于管间相互作用引起的变形以及相对于栅极电场的取向。我们的从头计算模拟表明，管束中的变形诱导金属管中的带隙开口。这些结果表明，在成束的纳米管的电输运管间相互作用的重要性。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall
Separation of Single Walled Carbon Nanotubes by Light
我们报道了从分散良好的稳定溶液中光学分离特定直径的金属和半导体单壁碳纳米管。使用跨UV、Vis和NIR光谱的不同频率的灯来研究这种光学分离现象。光学聚集的单壁碳纳米管从保持分散在溶液中的单壁碳纳米管分离，并使用吸收和拉曼光谱进行表征。紫外灯照射下，分离的单壁碳纳米管明显富集了金属碳纳米管，而不同直径的单壁碳纳米管则因照射频率的不同而发生聚集。基于分离的单壁碳纳米管在紫外灯下制造的场效应晶体管证实了金属单壁碳纳米管在上清液中的富集，其中聚集的单壁碳纳米管显示半导体行为。光谱变化和电子（IV）测量我们的光学分离的单壁碳纳米管进行了比较，并验证了预分离，纯金属和半导体单壁碳纳米管的参考解决方案。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall
Determination of the electrostatic lever arm of carbon nanotube field effect transistors using Kelvin Force Microscopy
我们利用开尔文力显微镜（KFM）研究了具有背栅结构的单壁碳纳米管场效应晶体管器件（CNTFFET）在室温下的静电特性。我们表明，KFM地图记录作为一个功能的设备背栅极化，使一个完整的现象学确定与KFM探针侧电容的平均效应，从而获得KFM测量与定量字符。的CNTFET的静电杠杆臂的值是从KFM测量确定的，并发现与基于库仑阻塞的传输测量的协议。
2009-06-04 cond-mat.mes-hall
Extrinsic and Intrinsic Photoresponse in Monodisperse Carbon Nanotube Thin Film Transistors
光谱，时间分辨扫描光电流显微镜示出区分单分散半导体（99%）的单壁碳纳米管（SWCNTs）从衬底的外在的光响应的内在的光响应。近红外激发产生的持续正光电流是由于单壁碳纳米管中带间激发产生的自由载流子。对于较短的激发波长，由Si基板的吸收产生两种类型的光电流：瞬态正的光响应，确定为位移电流，和持久的负光电流，所产生的光电门的单壁碳纳米管薄膜。
2013-02-09 cond-mat.mes-hall
High-Performance Carbon Nanotube Transistors on SrTiO3/Si Substrates
单壁碳纳米管（SWNTs）已经通过化学气相沉积生长在高k介电SrTiO 3/Si衬底上，并且高性能半导体SWNTs场效应晶体管已经使用薄SrTiO 3作为栅介质和Si作为栅电极制造。每平方米的通道宽度为8900 S/m。高介电常数不能解释增加的栅极电容;有人提出，由于高kappa SrTiO 3在纳米管电极界面处增加的电场降低或消除了纳米管电极肖特基势垒。
2004-01-28 cond-mat.mes-hall
Electrically generated surface plasmons by electroluminescence of individual carbon nanotube field effect transistor
我们演示了实现电驱动的表面等离子体激元集成源。发光的单个单壁碳纳米管场效应晶体管是在等离子体激元就绪平台中制造的。该装置在环境条件下操作，以充当位于接触金电极附近的电致发光源。我们发现，从半导体通道的光子发射可以耦合到传播的表面等离子体激元发展中的电气终端。动量空间光谱表明，激发等离子体激元模式绑定到金属-玻璃界面。我们的研究结果强调了最先进的纳米光电子器件和等离子体结构之间的高度兼容性。
2013-03-28 cond-mat.mes-hall
Recent progress in parallel fabrication of individual single walled carbon nanotube devices
单壁碳纳米管（SWNTs）由于其优异的物理和电学性能而引起了人们的极大兴趣。特别地，使用单个SWNT制造的电子器件已经显示出超过Si的那些的出色的器件性能。然而，对于基于SWNT的电子器件的广泛应用，需要并行制造技术以及互补金属氧化物（CMOS）兼容性。一种有可能以并联方式在电路的选定位置处集成SWNT的技术是AC介电电泳（DEP）。在本文中，我们回顾了最近的进展，单壁碳纳米管为基础的器件的并行制作使用DEP。综述首先介绍了DEP的理论背景，然后讨论了影响DEP组装单壁碳纳米管的各种参数。我们还回顾了DEP组装的器件的电子输运性质，并表明可以使用DEP制造高性能的器件。本文还评述了用DEP制作全半导体场效应晶体管的技术。最后，我们讨论了单壁碳纳米管的DEP组装的挑战和机遇。
2014-05-03 cond-mat.mes-hall
Advancements in Complementary Carbon Nanotube Field-Effect Transistors
采用高功函数金属Pd和低功函数金属Al分别作为源漏电极，制备了高性能p型和n型单壁碳纳米管场效应晶体管（FET）。欧姆接触化学本征单壁碳纳米管，没有或小肖特基势垒（SB），提供高导通状态电流高达20 μ A每管。在纳米管-金属界面处缺乏显著的费米能级钉扎允许通过改变接触金属来微调p沟道和n沟道导电的势垒高度。由此获得的空气稳定的p-和n-FET可以用于互补纳米电子学，如制造逆变器所示。其他重要的问题，包括滞后，关断状态的漏电流，纳米管直径的选择，和阈值电压控制的纳米管场效应管进行了讨论。
2004-01-13 cond-mat.mes-hall
Reversible Metal-Semiconductor Transition of ssDNA-Decorated Single-Walled Carbon Nanotubes
单壁碳纳米管的场效应晶体管（FET）测量显示在DNA螺旋缠绕后从金属转变为p型半导体。发现水对于激活SWNT-ssDNA杂交体中的这种金属-半导体转变至关重要。拉曼光谱证实了电行为的相同变化。根据我们的从头计算，在水分子存在下，由于电荷转移，带隙可以在具有包裹的ssDNA的金属单壁碳纳米管中打开。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly sensitive and broadband carbon nanotube radio-frequency single-electron transistor
研究了单壁碳纳米管量子点在强隧穿区的射频单电子晶体管（RF-SET）工作。在4.2 K和754.2 MHz的载波频率下，我们在85 MHz的带宽上达到2.3e-6 e/Hz^（1/2）的电荷灵敏度。我们的结果表明，增益带宽积为3.7e13 Hz^（3/2）/e，比典型的RF-SET好一个数量级。
2008-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Contactless Probing of the Intrinsic Carrier Transport in Single-Walled Carbon Nanotubes
本征载流子输运性质的单壁碳纳米管探测由两个平行的方法在同一个单独的管：非接触介电力显微镜（DFM）技术和传统的场效应晶体管（FET）的方法。单壁碳纳米管的介电响应与相应场效应管的电子输运密切相关。DFM中的DC偏置电压起着类似于FET中的栅极电压的作用。建立了基于一般连续性方程和数值模拟的微观模型，以揭示DFM实验中载流子浓度和迁移率等本征性质与宏观可观察到的介电响应之间的联系。在纳米管中的局部输运势垒，影响器件的输运行为，也检测到纳米尺度的分辨率。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge sensitivity enhancement via mechanical oscillation in suspended carbon nanotube devices
由单壁碳纳米管（SWNT）制成的单电子晶体管（SET）可以作为高灵敏度的电荷检测器操作，其灵敏度达到与金属射频SET（rf-SET）相当的水平。在这里，我们演示了如何可以通过使用单壁碳纳米管量子点的机械振荡来提高器件的电荷灵敏度。为了优化电荷灵敏度$δQ$，我们将机械谐振器驱动到远至非线性区域并将其偏置到其中机械三阶非线性被抵消的操作点。这样，在探测频率为$\sim$ 1.3 kHz时，我们将$δQ$从静态情况下的6 $μe/\sqrt{\textrm{Hz}}$增强到0.97 $μe/\sqrt{\textrm{Hz}}$。
2018-03-10 cond-mat.mes-hall
The Effect of Carbon Nanotube/Organic Semiconductor Interfacial Area on the Performance of Organic Transistors
我们发现，并五苯晶体管的性能可以显着提高，通过最大限度地提高单壁碳纳米管（SWCNT）/并五苯的界面面积。通过将不同密度（0-30 μm）的短单壁碳纳米管锚定到Pd电极来改变界面面积。与具有零SWCNT的器件相比，对于低、中和高SWCNT密度，平均迁移率分别增加三倍、六倍和九倍。随着单壁碳纳米管密度的增加，电流通断比和导通电流分别增加了40倍和20倍。我们解释了使用降低的单壁碳纳米管/并五苯界面的势垒高度的改善的器件性能。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling Law of Quantum Confinement in Single-Walled Carbon Nanotubes
本研究利用TD-DFT计算超短SWCNTs与FUNs激发态，揭示E₁₁能量偏离一维箱中粒子模型的长度标度律，并阐明缺陷态因轨道局域化而几乎不依赖管长。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
A general approach for high yield fabrication of CMOS compatible all semiconducting carbon nanotube field effect transistors
我们报告的策略，实现高组装产量的碳纳米管在选定的位置的电路通过介电泳（DEP）和场效应晶体管（FET）的产量使用半导体富集单壁碳纳米管（s-SWNT）的水溶液。当DEP参数被优化用于单个s-SWNT的组装时，97%的器件表现出FET行为，最大迁移率为210 cm 2/Vs，开关电流比约为106，导通电导高达3 μS，但组装产率仅为33%。由于DEP参数被优化，使得每个电极对连接1-5个s-SWNT，因此组装产率几乎为90%，其中约90%的这些组装的装置表现出FET行为。进一步的优化给出了高达10个SWNT/位点的100%的组装产率，然而具有59%的降低的FET产率。通过在器件中集成局部Al 2 O3栅，提高了FET的性能，包括更高的电流通断比和更高的开关速度。我们的90% FET和90%的组装成品率是迄今为止碳纳米管器件报道的最高水平。我们的研究提供了一个途径，可能成为一个通用的方法，高产量的CMOS兼容的碳纳米管FET的制造。
2011-11-11 cond-mat.mes-hall
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
Probing Carrier Dynamics in sp$^{3}$-Functionalized Single-Walled Carbon Nanotubes with Time-Resolved Terahertz Spectroscopy
通过在半导体单壁碳纳米管中引入共价键sp $^{3}$缺陷，可以使半导体单壁碳纳米管中的激子局域化，并产生红移的近红外发光。这些功能化的单壁碳纳米管的单光子发射特性使它们成为电驱动量子光源的有趣候选者。然而，sp $^{3}$缺陷对碳纳米管中载流子动力学和电荷输运的影响仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们使用超快，时间分辨的光泵太赫兹探测光谱作为一个直接和定量的技术，调查的微观和温度依赖性的电荷传输特性的原始和功能化（6，5）单壁碳纳米管的分散体和薄膜。我们发现sp $^{3}$官能化增加了载流子散射，从而降低了纳米管内载流子迁移率。结合单壁碳纳米管网络场效应晶体管的电测量，这些数据使我们能够区分内纳米管能带传输，sp $^{3}$缺陷散射和纳米管间载流子跳跃的纳米管网络的整体电荷传输特性的贡献。
2022-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-Assembly of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes into Dense, Aligned Rafts
单壁碳纳米管是很有前途的纳米电子材料，但面临着长期的挑战，包括生产纯半导体单壁碳纳米管和集成到有序结构。在这里，高纯度的半导体单壁碳纳米管从散装材料中分离出来，并在耗尽吸引力的驱动下自组装成密集排列的筏。显微镜和光谱学揭示了高度的对齐和高填充密度的约100管/微米内的单壁碳纳米管筏。由对齐的SWNT筏制成的场效应晶体管提供了短沟道（~150 nm长）器件，该器件由在< 1微米沟道宽度内从化学分离得到的数十个纯半导体SWNT组成，实现了前所未有的高导通电流（每个器件高达~120微安）和高开/关比。平均导通电流为每管约3-4微安。结果表明，密集排列的高品质半导体单壁碳纳米管集成到高性能的纳米电子。
2013-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Suspended Carbon Nanotube Quantum Wires with Two Gates
获得了由高质量电接触和每个器件两个静电门组成的悬挂式单壁碳纳米管器件。与钉扎在衬底上的纳米管相比，悬浮器件表现出与环境因素相关的小滞后，并表现为更清洁的法布里-珀罗干涉仪或单电子晶体管。由于缺乏有效的热沉，悬浮纳米管中与光学声子或带边界声子散射相关的高场饱和电流显着降低。多栅极设计也可以促进未来纳米管量子系统的机电性质的研究。
2004-10-14 cond-mat.mes-hall
Electronic and Optically controlled Bi-functional Transistor based on Bio-Nano Hybrid Complex
本文提出一种基于紫膜与单壁碳纳米管混合薄膜的生物电子场效应晶体管，通过细菌视紫红质的光控质子泵浦和碳纳米管的电子输运，实现电子与光学双控双功能开关。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Dephasing in Rashba spin precession along mutlichannel quantum wires and nanotubes
研究了多模量子信道中的相干Rashba自旋旋进，重新回顾了Tomonaga-Luttinger耦合液体的理论。我们确定的关键参数，以统治指数和Rashba进动长度的可伸缩性。在半导体量子线中，由于相互作用，发现不同输运通道的自旋在它们各自的旋进角中相对于彼此{ \em退相}。这可以解释实现Datta Das晶体管的实验困难。另一方面，在单壁碳纳米管中，预测相互作用在小掺杂下抑制两种风味模式之间的失相。
2004-09-29 cond-mat.mes-hall
Advancing CMOS with Carbon Electronics
对碳基晶体管沟道材料，如单壁碳纳米管（CNT）和石墨烯纳米带（GNR）在未来电子应用中的新面貌。虽然理论预测最初承诺GNR（确实具有带隙）将与基于CNT的晶体管表现相同，但到目前为止，表现良好的晶体管行为的实验证据仍然缺失。将讨论这些缺点的可能原因以及克服业绩差距的可能解决办法。与GNR相比，短沟道CNT场效应晶体管（FET）在实验实现中展示出几乎理想的晶体管特性，低至非常低的偏置电压。因此，CNT-FET是未来CMOS开关研究的领跑者，将实现进一步的电压和栅极长度缩放。将讨论和基准测试区别于替代解决方案的CNT-FET的基本功能。最后，工业晶圆级规模的单壁碳纳米管集成的差距将得到解决，实现高度对齐的碳纳米管织物的战略将进行讨论。如果没有如此高的产量晶圆级集成，单壁碳纳米管电路将是一个虚幻的梦想。
2014-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Contacts to Carbon Nanotubes Down to 1nm in Diameter
发现铑（Rh）与钯（Pd）在与直径d > ~ 1.6 nm的单壁碳纳米管（SWNT）形成近欧姆电接触方面类似。Rh或Pd与d < ~ 1.6 nm的半导体单壁碳纳米管（S-SWNT）之间存在不可忽略的正肖特基势垒（SB）。在Rh和Pd接触的情况下，SWNT场效应晶体管（FET）的特性和接触处的SB高度在很大程度上是基于SWNT直径可预测的，而器件之间没有随机变化。令人惊讶的是，与金属SWNT（M-SWNT）的电接触似乎也是直径依赖性的，特别是对于小SWNT。欧姆接触对于直径< ~ 1.0 nm的M-SWNT来说是困难的，这可能是由于隧道势垒。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
Light-triggered on/off-switchable bioelectronic FET device
我们报道了一种基于紫膜薄膜和单壁碳纳米管（SWNT）的光学活性生物电子器件的制备。光活性细菌视紫红质的二维（2D）晶体形成紫膜的光学中心，其中纯SWNT为复合物提供必要的电子支持。利用单壁碳纳米管表面功能化技术，制备了具有电光功能的稳定的杂化复合物。拉曼光谱的混合复合物显示显着的电荷转移和表面功能化的单壁碳纳米管。利用激光直接光刻技术和传统的剥离技术制备了基于生物-纳米复合物薄膜的光活性场效应晶体管。在所制造的场效应晶体管中观察到显著的光学掺杂。制造的器件显示出可重复的稳定性能，具有良好控制的光学和电子门控。器件基本上显示n型FET特性，晶体管在正栅极电压下导通。然而，相同的n型FET在可见光照射下显示出互补的p型特性，其中晶体管在负栅极电压下导通。观察到显著的光掺杂、光电导和光开关。
2017-04-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.chem-ph
High-Field, Quasi-Ballistic Transport in Short Carbon Nanotubes
通过电子输运实验和理论研究了具有Pd欧姆接触的单壁碳纳米管，其长度从几微米到10 nm。声学声子散射的平均自由程估计为lap~300 nm，光学声子散射的平均自由程估计为lop~15 nm。通过非常短（~10 nm）的纳米管的运输是免费的显着的声学和光学声子散射，因此弹道和准弹道分别在低和高偏置电压的限制。高达70 uA的高电流可以流过短纳米管。短纳米管在高场的最终电击穿的可能机制进行了讨论。这里提出的结果具有重要的意义，高性能的纳米管晶体管和互连。
2004-01-26 cond-mat.mes-hall
Surface electron perturbations and the collective behavior of atoms adsorbed on a cylinder
单壁碳纳米管呈现出无缝的圆柱形石墨烯表面，因此是研究二维原子和分子物理并接近一维极限的理想吸附基底。当悬浮的纳米管被制成晶体管时，其机械共振的频率偏移允许精确测量吸附的质量，直到单原子水平。在这里，我们表明，它的电特性也被修改的吸附原子和分子，部分是由于它们和碳表面之间的小电荷转移。我们量化这种电荷转移，发现它类似于许多不同的物种，并使用相关的灵敏度的电导进行研究的相变，临界标度，动力学波动，和耗散亚稳态在一个系统中的相互作用的原子局限于一个圆柱形的几何形状。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall
Ultra-high density alignment of carbon nanotubes array by dielectrophoresis
我们报告了使用高质量的不含表面活性剂且稳定的单壁碳纳米管（SWNT）溶液通过交流介电电泳超高密度组装对齐的单壁碳纳米管（SWNT）二维阵列。在优化了频率和捕获时间后，通过调节溶液中纳米管的浓度，我们可以重复地控制预制电极之间的单壁碳纳米管的线密度，从0.5 SWNT/\mum到大于30 SWNT / \mum。我们的最大密度为30 SWNT/ \mum，是迄今为止报道的通过任何溶液处理技术的对准阵列的最高密度。进一步增加单壁碳纳米管的浓度，形成多层致密的阵列。我们讨论了纳米管的取向和密度如何随浓度和通道长度而变化。电测量数据表明，密集排列的阵列具有低的薄层电阻。通过受控电击穿选择性去除金属单壁碳纳米管产生具有高电流通断比的场效应晶体管（FET）。超高密度取向技术在制造高质量的数字和模拟电子器件方面具有重要意义。
2011-01-11 cond-mat.mes-hall
Electronic Devices Based on Purified Carbon Nanotubes Grown By High Pressure Decomposition of Carbon Monoxide
由单壁碳纳米管（SWNTs）制成的晶体管，导线和传感器的优异性能使其成为先进纳米电子系统中有前途的候选者。气相生长程序，如一氧化碳的高压分解（HiPCO）方法产生大量的小直径半导体单壁碳纳米管，这是理想的用于纳米电子电路。然而，生长态HiPCO材料通常含有大部分碳质杂质，其降低SWNT器件的性能。在这里，我们展示了一种纯化，沉积和制造过程，产生的设备组成的金属和半导体纳米管的电子特性大大优于那些从原料HiPCO制成的电路。电路上的源极-漏极电流测量作为温度和背栅电压的函数，用于量化场效应晶体管几何形状中的半导体纳米管的能隙。这项工作展示了重大进展的目标，生产复杂的集成电路从批量生长的单壁碳纳米管材料。
2005-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Post-Silicon Semiconductor Era: A Review of Physics, Synthesis, and Architectural Integration of Carbon Nanotube Field-Effect Transistors
Birla Institute of Technology and Science, Pilani – Dubai Campus（印度理工学院比拉大学迪拜校区）
本文针对硅CMOS缩放的物理极限，论证单壁碳纳米管是新沟道材料，从电子结构理论到合成集成阐述，推导相关极限并对比实验数据，研究相关工艺，经技术经济分析指出材料纯化等是商业采用CNTFET的实际障碍。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Gate-tunable carbon nanotube-MoS2 heterojunction p-n diode
pn结二极管和场效应晶体管（FET）是现代电子学和光电子学中最普遍存在的两种构件。近年来，降维材料的出现表明这些成分可以缩小到原子厚度。虽然高性能的场效应器件已经从单层材料和它们的异质结构中实现，但是由异质结材料衍生的p-n异质结二极管明显地不存在，并且限制了复杂的电子和光电电路的制造。在这里，我们展示了一个栅极可调的p-n异质结二极管使用半导体单壁碳纳米管（s-SWCNT）和单层二硫化钼（SL-MoS 2）作为p型和n型半导体，分别。这两个直接带隙半导体的垂直堆叠形成具有电特性的异质结，该异质结可以利用施加的栅极偏置来调谐，以实现从绝缘到整流的宽范围的电荷传输行为，其中正向与反向偏置电流比超过10^4。该异质结二极管对光辐射也有很强的响应，外量子效率（EQE）为25%，光响应快< 15 μs。由于单壁碳纳米管具有各种各样的电性能作为手性的函数，并且由于越来越多的原子薄的2D纳米材料被隔离，这里提出的栅极可调p-n异质结概念应该被广泛推广，以实现多样化，高性能的电子学和光电子学。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
