Some Useful Relations for Analyzing Nanoscale MOSFETs Operating in the Linear Region
几个方程用于建模和表征纳米级场效应晶体管的线性区IV特性的推导。通过定义表观迁移率和弹道迁移率两个相关量，讨论了纳米尺度下载流子迁移率的含义。Matthiessen的规则的有效性有关的表观能力的弹道和扩散迁移率进行检查。在纳米场效应晶体管的分析和表征中出现的其他问题也进行了讨论。这些注释旨在将分析纳米级MOSFET线性区性能所需的一些关键方程集中在一起，并指出以前出版物中的一些错误。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
Impact of gate leakage considerations in tunnel field effect transistor design
在本文中，我们提出了通过薄栅漏电流的影响，（SiO2和高- \k{appa}栅极电介质）对隧道场效应晶体管（TFET）的亚阈值特性的影响。使用校准的二维模拟表明，即使对于这样的低工作电压，栅极泄漏实质上降低了TFET的几个亚阈值参数，例如截止状态电流、最小亚阈值摆幅和平均亚阈值摆幅。虽然漏极偏移以及短栅极是有效的方法，减少栅极泄漏，我们表明，如果不考虑栅极隧穿泄漏，即使这两种方法，整体TFET的关态电流将被显着低估。我们的研究结果表明，需要仔细考虑的栅极漏电流的设计中的TFFETs，就像它是为传统的纳米级MOSFET。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall
High operating temperature in V-based superconducting quantum interference proximity transistors
在这里，我们报告的制造和表征的全超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPTs）的基础上实现钒（V）的超导回路。在低温下，器件显示出高的磁通-电压（高达0.52 $\ \textrm{mV}/Φ_0$）和磁通-电流（高于12 $\ \textrm{nA}/Φ_0$）传递函数，在固定电压偏置下达到最佳估计磁通灵敏度$\sim$ 2.6 $\ μΦ_0/\sqrt{\textrm{Hz}}$，其中$Φ_0$是磁通量子。干涉仪的工作温度高达$T_\textrm{bath}\simeq$ 2 $ \textrm{K}$，与早期SQUIPT设计相比，最高工作温度提高了70 $\%$。基于V的SQUIPT的主要特点描述在一个简化的理论模型。我们的研究结果为实现SQUIPT开辟了道路，SQUIPT利用了在远高于1 K的温度下工作的超灵敏纳米级应用中使用更高能隙超导体的优势。
2017-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fast high-fidelity charge readout by operating the cavity-embedded Cooper pair transistor in the Kerr bistable regime
在克尔双稳态机制中操作腔嵌入式库珀对晶体管（cCPT），我们证明了两个电荷状态之间的单次分辨率是$0.09e$分开。在3 $μ$ s的持续时间内以94 $\%$保真度进行测量。在cCPT的高振荡幅度状态下，执行测量的驱动功率平均仅对应于20个腔内光子，其数量级小于rf-SET中的数量级。我们发现，这种模式的操作的cCPT的限制因素是自发波动引起的两个亚稳振荡振幅状态之间的切换。我们提出的经验数据的变化与驱动参数和cCPT直流偏置的开关动态。
2022-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
High intensity study of THz detectors based on field effect transistors
对于Si金属氧化物半导体场效应晶体管和InGaAs高电子迁移率晶体管，研究了在0.1 ~ 3 THz的频率下，入射辐射功率密度高达100 kW/cm^2时，场效应晶体管光响应的太赫兹功率依赖性。在kW/cm ^2范围内，光响应随辐射功率的增加而线性增加。对于所有研究的场效应晶体管，当光强超过几kW/cm ^2时，都观察到光响应饱和。所观察到的信号饱和解释漏光电流饱和类似的直流输出特性的饱和。建立了太赫兹场效应晶体管高强度光响应的理论模型。该模型定量地解释了线性和非线性（饱和）范围内的实验数据。我们的结果表明，场效应晶体管的动态范围很高，可以扩展到六个数量级以上的功率密度（从0.5 mW/cm ^2到5 kW/cm ^2）。
2014-02-02 cond-mat.mes-hall
Incoherent Cooper pair tunneling and energy band dynamics in small Josephson junctions - A study of the Bloch Oscillating Transistor
本文根据相位涨落理论和相位变量离域引起的能量能带结构讨论了小约瑟夫森结器件的性质。该理论被应用于实现一个介观放大器，布洛赫振荡晶体管。器件的特性和比较与理论和模拟进行了讨论。该器件在稳定工作模式下的电流增益已被测得高达30。输入阻抗和功率增益的测量表明，BOT是一个放大器设计的中等范围的阻抗，从100 k $Ω$ - 10 M $Ω$。
2008-10-01 cond-mat.mes-hall
Influence of Phonon Scattering on the Performance of p-i-n Band-to-Band-Tunneling Transistors
功耗已经成为现代集成电路性能扩展的主要障碍，并且已经刺激了对在较低电压摆幅下操作的器件的研究。本文研究了以半导体碳纳米管为沟道材料的p-i-n带间隧穿场效应晶体管（TFET）。这些器件的导通电流主要受到隧穿势垒特性的限制，声子散射仅具有适度的影响。然而，我们发现，截止电流是有限的声子吸收辅助隧穿，因此是强烈的温度依赖性。即使在室温下，也可以很容易地实现低于60 mV/十倍传统限制的亚阈值摆幅。有趣的是，虽然亚阈值摆幅下降，由于声子散射的影响，它仍然在实际偏置条件下低。
2007-10-25 cond-mat.mes-hall
Sensitivity Analysis of a Graphene Field-Effect Transistors by means of Design of Experiments
石墨烯由于其独特的电子结构有利于高载流子迁移率，被认为是后硅电子时代用于高速电子器件的有前途的材料。出于这个原因，石墨烯基场效应晶体管（GFET）的实验研究在过去几年中迅速增加。然而，尽管在这些装置的优化方面不断取得进展，但仍有许多关键问题有待解决，例如它们的再现性和性能均匀性，以及制造工艺或操作条件引起的可能变化。在目前的工作中，变化的ID-VDS特性的石墨烯场效应晶体管，所造成的公差为10%的有源沟道（即其长度和宽度）和顶部氧化层厚度的数值研究，以评估这种设备的可靠性。实验设计（DoE）的目的是通过确定最有影响力的因素对器件的电气性能，使制造工艺可以适当地优化。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall
Flexible radiofrequency carbon nanotube transistors operating at frequencies above 100 GHz
Key Laboratory for the Physics and Chemistry of Nanodevices, Center for Carbon-Based Electronics, and School of Electronics, Peking University（北京大学电子学系纳米器件物理与化学重点实验室碳基电子中心）；Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Peking University（北京大学前沿交叉学科研究院）；Department of Electrical Engineering, Stanford University（斯坦福大学电气工程系）
本文提出了一种基于对齐碳纳米管阵列的柔性射频晶体管，通过电热协同设计实现高频性能，展示了高电流、高跨导和低功耗特性，适用于6G通信中的柔性射频放大器。
2026-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A cold-source paradigm for steep-slope transistors based on van der Waals heterojunctions
能够在低电源电压下操作的晶体管的可用性对于提高计算电路的关键性能度量是必不可少的，即，每单位能量的操作次数。在本文中，我们提出了一个新的器件概念，节能，陡斜率晶体管的基础上异质结的二维材料。我们表明，通过注入电子从一个孤立的和弱色散带到一个强色散的，亚音速亚阈值摆动可以得到，作为一个冷源效应和减少热化的载流子的结果。这种机制是通过在MOSFET架构中集成通过范德华异质结耦合的两种不同的单层材料来实现的，将隧道场效应晶体管（FET）的亚稳态行为与MOSFET架构对性能降低因素（例如陷阱、带尾和粗糙度）的鲁棒性相结合。关于隧道FET的另一个优点是仅需要n型或p型掺杂来制造器件。为了展示器件概念并讨论基本物理和设计选项，我们通过从头算和全量子输运模拟研究了利用两种最近报道的2D材料的可能实现。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall
Operating Nanobeams in a Quantum Fluid
微机电（MEMS）和纳机电系统（NEMS）是探索量子流体的理想候选者，因为它们可以重复制造，覆盖从数百千赫兹到千兆赫兹的频率范围，并且通常具有非常低的功耗。它们的小尺寸提供了在与相干长度相当或低于相干长度的尺度上探测超流体的可能性。也就是说，迄今为止还没有成功的测量NEMS谐振器在液相氦。在这里，我们报告的操作的双钳位铝纳米梁在超流$^4$他在温度跨越超流过渡。该装置被证明是非常敏感的超流体密度和正常的流体阻尼的检测器。然而，这项工作的另一个非常重要的成果是，现在我们已经证明这些装置可以在超流$^4$ He中成功操作，将它们应用于超流$^3$ He是简单的，它可以常规冷却到低于100\，$μ$ K。这使我们进入制度，在几个MHz的频率下工作的纳米机械设备可能进入其机械量子基态。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall
Cryogenic performance of field-effect transistors and amplifiers based on selective area grown InAs nanowires
本研究利用选区生长技术制备InAs纳米线场效应晶体管，表征了其低温特性及在集成电路和放大器中的应用表现，并讨论了晶体缺陷与工艺影响及改进策略。
2025-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Si Nanowire - Array Source Gated Transistors
基于单晶硅纳米线（Si NWs）与金属肖特基接触的溶液处理场效应晶体管的演示。在室温下由纳米线油墨制剂沉积半导体层。具有230 nm厚的SiO_2栅绝缘层的器件显示出优异的输出电流-电压特性，具有低于2 V的早期饱和电压、恒定的饱和电流和极低的饱和电压与栅场的依赖性。这些器件的工作原理明显不同于传统的欧姆接触场效应晶体管（FET），并使用源极-栅极晶体管（SGT）的概念进行解释，其中在反向偏置肖特基源极势垒下的半导体被耗尽，导致低电压夹断和漏极电流饱和。在不同的温度和栅极电压下提取包括激活能的器件参数，以估计不同电极材料的肖特基势垒高度，从而建立晶体管性能-势垒高度关系。使用二维薄膜近似的器件结构在不同的肖特基势垒高度进行数值模拟。在没有任何可调参数的情况下，仅假设晶体管沟道的p掺杂较低，建模数据显示出与测量数据非常好的相关性。从实验和模拟结果，它的结论是，源极势垒控制的纳米线晶体管具有良好的潜在优势，与标准FET相比，包括缓解短沟道效应，在器件工作电流器件沟道长度变化的不敏感性，更高的开/关比，更高的增益，更低的功耗和更高的操作速度的解决方案可加工和可印刷的纳米线电子产品。
2015-12-28 cond-mat.mes-hall
Magnetization dynamics driven by displacement currents across a magnetic tunnel junction
针对磁隧道结高频输运特性研究需求，采用时间分辨磁光克尔效应技术，发现CoFeB/MgO基磁隧道结中毫安级位移电流可产生奥斯特场与自旋轨道矩驱动磁化动力学且不破坏势垒，为高电流下稳定MTJ器件构建提供支撑。
2024-05-09 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag transistor via graphene/MoS2 heterostructures
二维（2D）异质界面通常提供非凡的载流子输运，例如超导性或激子超流性。最近，由多层氮化硼分隔的双层石墨烯证明了库仑拖曳现象：有源层中的载流子拖曳无源层中的载流子。在这里，我们提出了一种新的开关器件通过库仑阻力相互作用在石墨烯/二硫化钼（GM）异质界面。理想的范德华距离允许层间电子-空穴对的强耦合，其复合被由于异质界面处的电荷转移而形成的肖特基势垒阻止。该器件即使在室温下也具有很高的载流子迁移率（高达~ 3，700 cm ^2 V ^-1 s ^-1），同时保持了很高的开/关电流比（~10^8），优于单独的层。在电子-电子拖曳状态下，在低温下观察到石墨烯样的Shubnikov-de Haas振荡。我们的库仑拖曳晶体管可以为量子力学二维异质结在室温下的实际应用提供一条捷径。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall
Interface engineering of van der Waals heterostructures towards energy-efficient quantum devices operating at high temperatures
本综述总结范德华异质结构中涌现量子现象（如负微分电阻、约瑟夫森隧穿等）的研究进展，并探讨通过界面工程实现高温节能量子器件及马约拉纳零模的途径。
2024-11-02 cond-mat.mes-hall
Multi-Branch Transport in a Back-gated WS$_2$ Transistor at Deep-Cryogenic Temperature
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；Tyndall National Institute, University College Cork（科克大学廷德尔国家研究所）；School of Chemistry, University College Cork（科克大学化学学院）；National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）
该研究在深低温（20 mK）下表征背栅多层WS$_2$晶体管，发现其保持强栅极可调性（开关比>10^5），并观察到可重复的肩状开启特征，通过多有效导电分支并联的唯象模型加以解释。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Mixing with the radiofrequency single-electron transistor
通过将射频单电子晶体管配置为混频器，我们展示了该器件的独特实现，该器件在可调中心频率附近具有大带宽，实现了良好的电荷灵敏度。在我们的实现中，我们实现了16 MHz的测量带宽，可调中心频率从0到1.2 GHz，在300 mK的晶体管工作证明。最终，该器件的中心频率受到晶体管中心岛RC时间的限制，对于我们的器件，RC时间为~ 1.6 GHz，接近测量值。测量带宽由读出储能电路的品质因数决定。
2005-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Graphene FET on diamond for high-frequency electronics
高频晶体管是毫米波通信和传感器系统的基本组成部分。石墨烯中载流子的高速度和迁移率可以为超快IV族晶体管开辟道路，其性能与基于III-V族的半导体相似甚至更好。然而，由于制造问题、相邻材料的影响和自加热效应，高速石墨烯晶体管的进展受到阻碍。在这里，我们报告的石墨烯场效应晶体管（FET）的金刚石衬底上，与$f_{max}$高达54 GHz的栅极长度为500 nm。金刚石的高热导率提供了有效的散热器，并且其相对高的光学声子能量提高了石墨烯通道中载流子的饱和速度。此外，我们表明，石墨烯场效应晶体管的金刚石，具有不同的栅极长度，表现出良好的缩放行为。这些结果表明，金刚石技术上的石墨烯FET可以达到亚太赫兹频率性能。
2021-12-30 cond-mat.mes-hall
Design and cryogenic operation of a hybrid quantum-CMOS circuit
非常小尺寸的绝缘体上硅纳米线晶体管在低温下表现出像库仑阻塞或单掺杂剂输运的量子效应。同样的工艺也可以生产出更大尺寸的优秀场效应晶体管（FET），从而可以设计集成电路。使用相同的过程，我们已经共同集成了一个基于FET的环形振荡器电路，在低温下工作，在纳米级器件的栅极上产生射频（RF）信号，显示库仑振荡。我们观察到整流的RF信号，在良好的协议与建模。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Graphene field effect transistors as room-temperature Terahertz detectors
石墨烯独特的光电特性[1]使其成为各种光子应用的理想平台[2]，包括快速光电探测器[3]，透明电极[4]，光学调制器[5]和超快激光器[6]。由于其高载流子迁移率、无带隙光谱和与频率无关的吸收系数，它已被认为是用于开发在电磁波谱（波长在数百微米范围内）的太赫兹（THz）区域中操作的检测器和调制器的非常有前途的元件，这在固态器件方面仍然严重缺乏。在这里，我们展示了基于天线耦合石墨烯场效应晶体管（FET）的高效THz探测器。这些利用非线性FET响应于在栅电极处的振荡辐射场，具有热电和光电导起源的贡献。我们展示了在0.3 THz下的室温（RT）操作，噪声等效功率（NEP）水平< 30 nW/Hz^（1/2），表明我们的设备远远超出了概念验证阶段，并且已经可以在现实环境中使用，从而实现宏观样品的大面积快速成像。
2012-03-14 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmonic terahertz detection in vertical graphene-base hot-electron transistors
我们分析了垂直石墨烯基热电子晶体管（GB-HHT）的动态特性，并考虑使用开发的器件模型作为太赫兹（THz）辐射的探测器。GB-HET模型考虑了从发射极的隧穿电子注入、穿过势垒层的电子传播以及部分捕获到GB中、GB中的电势和空穴密度的自洽振荡（等离子体振荡）、以及量子电容和电子渡越时间效应。使用所提出的器件模型，我们计算的响应度的GB-Hysteresis操作太赫兹探测器作为信号频率的函数，施加的偏置电压，和结构参数。等离子体激元效应的包含导致HET-GBT在显著超过由特征RC时间限制的频率下操作的可能性。据发现，具有足够完美的GB的GB-Hulf的响应度在与等离子体振荡的激发相关联的太赫兹频率范围内表现出尖锐的共振最大值。这些最大值的位置由所施加的偏置电压控制。GB-Hulf可以与其他等离子体太赫兹探测器竞争，甚至超过其他探测器。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Two-Dimensional Oscillatory Neural Network Based on Charge-Density-Wave Devices Operating at Room Temperature
我们提出了一个振荡神经网络实现与二维的【形】二硫化钽设备在室温下的变化密度波制度。网络的基本单元由两个串联的1 T-TaS 2器件组成。这样的单元具有恒定输出和振荡状态。所有单元具有相同的偏置电压。在恒定输出模式下，有恒定电流流过电池。由于1 T-TaS 2沟道中电荷密度波相位的变化，在电场驱动的金属-绝缘体转变的情况下，在一定的偏置电压下发生振荡。两个1 T-TaS 2器件异相振荡，其中一个器件处于绝缘体相，而另一个器件处于金属态。最近邻单元通过石墨烯晶体管耦合。如果石墨烯晶体管处于导通状态，则单元被电容耦合，而如果晶体管处于关断状态，则单元被电容耦合。对30 × 30节点的振荡神经网络进行了数值模拟。我们的数值模拟的结果表明，人工涡的形成和细胞自动机类型的数据处理。网络中使用的二维的【形】1 T-TaS 2器件提供了独特的性能组合，如可扩展性，高工作频率，快速同步速度和抗辐射性，这使得它们在消费电子和国防应用中具有前景。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall cs.ET
Quantum Interference Enhances the Performance of Single-Molecule Transistors
本文通过实验证明，在单分子晶体管中利用锌卟啉与石墨烯电极形成的相消量子干涉，可实现超过10^4的开关比、热电子极限亚阈值摆幅和超过7 kHz的工作频率，表明量子效应可提升而非降低纳米器件性能。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Velocity Saturation effect on Low Frequency Noise in short channel Single Layer Graphene FETs
用于模拟和RF应用的石墨烯器件由于其在较高频率下上转换为不期望的相位噪声而易于产生低频噪声（LFN）。这样的应用需要使用在高电场下操作的短沟道石墨烯晶体管以确保高速。电场与器件长度成反比，与沟道电势成正比，因此随着漏极电压的增加和晶体管长度的缩小，电场达到最大。在这些条件下，应考虑速度饱和（VS）等短通道效应。载流子数和迁移率波动已被证明是石墨烯器件中产生LFN的主要来源。虽然它们对长沟道中LFN的偏置依赖性的贡献已经被彻底研究，但是VS现象在高漏极电压条件下影响短沟道器件中LFN的方式还没有得到很好的理解。在低电场工作时，由于载流子速度远未饱和，VS效应可以忽略不计。在这些条件下，LFN可以精确地预测最近建立的基于物理的分析模型。本文进一步提出了一个新的模型，该模型讨论了在高电场条件下VS效应对LFN的贡献。实施的模型进行了验证与新的实验数据，首次公布，从CVD生长的背栅单层石墨烯晶体管工作在千兆赫频率。由于VS机制的影响，该模型准确地捕捉到了LFN的还原，特别是在电中性点附近。此外，还推导出了接触电阻对LFN影响的解析表达式。实验表明，这种接触电阻的贡献是占主导地位的，在较高的栅极电压，并准确地描述了所提出的模型。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall
Large-scale characterization of Single-Hole Transistors in 22-nm FDSOI CMOS Technology
本研究采用22-nm FDSOI CMOS工艺实现384个嵌入硅晶体管的p型量子点与片上经典电子器件的深低温单片集成，通过机器学习提取参数明确器件尺寸与量子点性能的关联，为量子-经典电子器件大规模集成提供路径。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall
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
Transconductance and Coulomb blockade properties of in-plane grown carbon nanotube field effect transistors
由单壁碳纳米管（SWCNT）制成的单电子晶体管（SET）有望用于以超低功耗运行的量子电子器件，并允许电子输运的基础研究。我们报告的SET注册面内生长，利用定制的纳米级催化剂图案和化学气相沉积。金属单壁碳纳米管已被删除的电气老化技术和共同的栅极滞后被删除使用PMMA和烘烤，导致场效应晶体管具有大的开/关比高达10^5。进一步分割成200 nm短半导体SWCNT器件产生了量子点，其在库仑阻塞状态下显示电导振荡。所展示的配准面内生长的利用打开了创建新的SET器件几何形状的可能性，所述几何形状更复杂，即横向有序和可扩展，如高级量子电子器件所需的。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling of High Composition AlGaN Channel HEMTs with Large Threshold Voltage
我们报告的潜力，高电子迁移率晶体管（HEMT）组成的高成分AlGaN沟道和势垒层的功率开关应用。详细的2D模拟表明，通过使用AlGaN沟道层可以实现超过3V的阈值电压。我们还计算了AlGaN沟道HEMT中的二维电子气（2DEG）迁移率，并评估其功率因数作为器件工作温度和沟道中Al摩尔分数的函数。我们的模型表明，具有AlGaN沟道的功率开关晶体管对于相同的操作电压将具有与GaN沟道基晶体管相当的导通电阻。在本文中的建模显示了高成分AlGaN作为未来的高阈值增强型晶体管的沟道材料的潜力。
2014-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Compact modeling technology for the simulation of integrated circuits based on graphene field-effect transistors
在这项研究中，我们报告了在定义石墨烯场效应晶体管（GFET）的模块化紧凑建模技术方面取得的进展，该技术可以对任意基于GFET的集成电路进行电气分析。包含主要物理原理的一组主要模型定义了DC、瞬态（时域）、AC（频域）和噪声（频域）分析下的理想GFET响应。其它组的次级模型考虑了GFET的非理想性，诸如非本征效应、短沟道效应、俘获/去俘获效应、自加热效应和非准静态效应，这些效应在静态和/或动态操作下可能具有显著影响。在器件和电路两级，显着的一致性之间的模拟输出和相关的操作条件下的实验数据证明。此外，我们提供了一个角度的挑战，在规模扩大的GFET建模技术向更高的技术准备水平，同时绘制制造技术组，建模组和电路设计师之间的协作方案。
2022-09-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Monte Carlo Simulations of Spin Transport in a Strained Nanoscale InGaAs Field Effect Transistor
基于自旋的逻辑器件可以以非常低的能耗以非常高的速度操作，并且在量子信息处理和计量学方面具有重要的前景。在这里，内部开发的，实验验证的，合奏自洽的Monte Carlo器件模拟器与布洛赫方程模型使用自旋轨道相互作用哈密顿占Dresselhaus和Rashba耦合开发和应用于自旋场效应晶体管（spinFET）的栅极和漏极上的外部施加电压下操作。特别是，我们模拟了电子自旋输运的\SI{25}{nm}栅极长度\chem{In_{0.7}Ga_{0.3}As}金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）与CMOS兼容的架构。我们观察到的非均匀衰减的源极和栅极之间的净磁化和磁化恢复效应，由于自旋重聚焦诱导的栅极和漏极之间的高电场。我们证明了通过源漏和栅极电压的漏电流的极化矢量的相干控制，并表明，漏电流的磁化是应变敏感的，可以增加两倍的应变感应到沟道。
2018-01-01 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Energy dissipation in graphene field-effect transistors
我们测量的温度分布在偏置的单层石墨烯晶体管使用拉曼散射显微镜的二维声子带。在210 KW cm^（-2）的耗散电功率下，在石墨烯片的中间达到1050 K的峰值工作温度。金属触点用作散热器，但不是以主导方式。为了解释观察到的温度曲线和加热速率，我们必须包括从石墨烯到下面的栅极氧化物的热流，特别是在升高的温度下，其中石墨烯热导率由于umklapp散射而降低。通过拉曼G-声子带中的位移从测量的电荷密度推断出由于具有约50 meV能量的声子引起的速度饱和，这表明通过衬底极性表面声子的远程散射（通过场耦合）增加了到衬底的能量转移，并且同时限制了石墨烯的高偏压电子传导。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Automated tuning and characterization of single-electron and single-hole transistor charge sensors
Waterloo Institute for Nanotechnology, University of Waterloo（滑铁卢纳米技术研究所，滑铁卢大学）
本文提出了一种自动协议，用于调谐单电子晶体管和单空穴晶体管作为高灵敏度直流电荷传感器。该协议通过自动获取和分析电容钻石提取传感器相关参数，展示了在硅MOS SET和SHT设备上的应用，验证了在宽温度范围内双极应用的可行性。
2026-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-Aligned van der Waals Heterojunction Diodes and Transistors
一般的自对准制造方案在这里报道了不同类别的电子器件的基础上范德华材料和异质结。特别地，自对准使得能够在单层MoS 2中制造具有接近理想的电流饱和特性和低至135 nm的沟道长度的源极-栅极晶体管。此外，自对准的范德华p-n异质结二极管实现了完全的静电控制的p型和n型组成半导体在一个双栅极的几何形状，在栅极可调的平均值和方差的反双极高斯特性。通过有限元器件模拟，阐明了源极-栅极晶体管和双栅极反双极器件的工作原理，从而为采用自对准几何结构的其他器件提供了设计规则。例如，通过接触掺杂的二硫化钼同质结二极管和基于有机半导体的混合维异质结证明了该方案的多功能性。这种方法的可扩展性也显示通过制造自对准短沟道晶体管的子衍射沟道长度在150 nm至800 nm的范围内，使用光刻的化学气相沉积生长的大面积二硫化钼膜。总的来说，这种自对准制造方法代表了将范德华异质结器件可扩展地集成到更复杂的电路和系统中的重要一步。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical Characteristics of Superconducting-Ferromagnetic Transistors
我们报告的SFIFS结和多终端SFIFSIS设备（其中S，I和F表示超导体（Nb），绝缘体（AlOx），和铁磁材料（Ni），分别）的特性的实验结果。SFIFS结在具有类似晶体管特性的SFIFSIS器件中充当注入器;因此，我们称它们为超导铁磁晶体管（SFT）。我们已经找到了F（Ni）的厚度在SFIFS的电流-电压特性（CVC）成为线性。此外，我们研究了两种类型的SFT的DC和AC特性：具有单受主（SIS）结的普通器件和具有双受主的器件。在第一种情况下，我们着重研究了通过SFIFS结的注入电流对SIS受体的最大约瑟夫森电流的影响。对于第二类器件，我们研究了当工作点选择在受主CVC的子带隙区域时的电压放大特性。通过施加AC信号（在kHz范围内），同时用恒定的DC电流偏置注入器（SFIFS）结，我们观察到双受体上的电压增益超过25。在反向传输实验中，我们将直流电流和交流调制施加到受体结，并且在实验的精度范围内，观察到注入结上没有响应，这意味着我们的SFIFSIS器件具有出色的输入-输出隔离。实验表明，经过优化的器件参数，它们可以被用作输入/输出隔离器和放大器的存储器，数字和RF应用。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rapid, Quantitative Therapeutic Screening for Alzheimer's Enzymes Enabled by Optimal Signal Transduction with Transistors
我们发现，与集成离子敏感场效应晶体管（ISFET）通常采用的开环操作相比，在闭环控制下操作的简单商业化n沟道硅场效应晶体管（nFET）在10 Hz带宽下的pH读出分辨率提高了约3倍，达到（7.2+/-0.3 x10 ^-3）。我们利用改进的nFET性能来测量由病理形式的激酶Cdk 5（一种与阿尔茨海默病有关的酶）的活性引起的溶液pH值的变化，并与以前的测量结果定量一致。实现了改进的pH分辨率，同时该装置在远程感测配置中操作，其中pH感测元件在芯片外并电连接到FET栅极端子。我们将这些结果与使用定制的双栅2D场效应晶体管（dg 2DFET）测量的结果进行了比较，该晶体管采用2D半导体MoS 2沟道和中等器件增益（α =8）制造。在相同的溶液条件下，nFET的pH分辨率仅比dg 2DFET的pH分辨率（3.9+/-0.7 x10 ^-3）差2倍。最后，使用nFET，我们证明了定制多肽p5作为治疗剂在恢复Cdk 5功能中的有效性。我们预计，对商业来源的nFET的直接修改将降低广泛采用这些远程栅极器件的障碍，并实现灵敏的生物分析测量，用于药物发现和精准医学应用中的高通量筛选。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph q-bio.QM
Josephson Field Effect Transistors with InAs on Insulator and High Permittivity Gate Dielectrics
本文比较 HfO2 与 Al2O3 高 k 栅介质的 InAsOI JoFET，证明 HfO2 因更高介电常数而具有更强调控能力，并揭示边缘峰值超流分布。
2025-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
