Schottky-to-Ohmic Crossover in Carbon Nanotube Transistor Contacts
对于碳纳米管晶体管，与石墨烯一样，电接触是限制器件性能的关键因素。我们计算的纳米管直径和金属功函数的函数的设备特性。虽然通态电流连续变化，但传输特性揭示了从肖特基到欧姆接触的相对突然的交叉。我们发现，典型的高性能设备惊人地接近交叉。令人惊讶的是，即使在这种情况下，隧穿也起着重要的作用，因此电流不能像预期的那样随着栅极电压饱和，这是由于“源极耗尽”。
2013-08-27 cond-mat.mes-hall
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
Coaxial p- and n-type carbon nanotube transistors with dopant-selective coatings
通过生长接触悬浮单壁纳米管（SWNTs）并在其上涂上栅极钝化层，制备了具有钝化同轴栅极结构的碳纳米管场效应晶体管（FET）。在FET中观察到电子Fabry-Perot干涉，表明涂覆结构中的弹道输运。通过将SWNT阵列的图案化生长与反馈控制的电击穿相结合以选择所需的半导体SWNT，已经获得了高性能SWNT FET的可靠生产，使得大规模SWNT FET制造成为可能。P型和n型钝化单壁碳纳米管场效应晶体管已经通过掺杂剂选择性纳米管涂层实现，这使得基于互补器件结构的有源电路的制造成为可能。
2005-08-29 cond-mat.mes-hall
A Numerical Study of Scaling Issues for Schottky Barrier Carbon Nanotube Transistors
我们进行了一个全面的缩放研究肖特基势垒碳纳米管晶体管使用自洽，原子尺度模拟。我们限制我们的注意力肖特基势垒碳纳米管FET的金属源极/漏极连接到本征碳纳米管通道。双极性导电被发现是一个重要的因素，必须仔细考虑在器件设计中，特别是当栅氧化层是薄的。由源漏隧穿所施加的沟道长度缩放限制被发现在5 nm和10 nm之间，取决于关断电流规格。使用大直径管增加了导通电流，但也增加了漏电流。我们对栅极电介质缩放的研究表明，纳米管上的电荷在阈值以上可以发挥重要作用。
2003-06-11 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
Carbon Nanotube Field-Effect Transistors With Integrated Ohmic Contacts and High-k Gate Dielectrics
高性能增强型半导体碳纳米管场效应晶体管（CNTF）是通过将欧姆金属管接触、高介电常数HfO 2膜作为栅绝缘体和静电掺杂的纳米管段作为源/漏电极组合而获得的。这些元件的组合提供高导通电流、约70-80 mV/十倍频程的亚阈值摆幅，并允许低关断电流和抑制双极传导。掺杂的源极和漏极方法类似于MOSFET的方法，并且可以在积极的垂直缩放下赋予纳米管FET优异的关断状态。这与具有金属源极/漏极的器件或通常称为肖特基势垒FET的器件相比具有重要的优点。
2003-12-16 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
Bipolar single-wall carbon nanotube field-effect transistor
我们使用同时流动的乙烯和氢气的化学气相沉积生长单壁碳纳米管。强耦合到门推断从运输测量金属和半导体管。在低温下，我们的样品作为单电子晶体管的传输机制主要是由库仑阻塞。测量结果显示了从价带到导带非常丰富的量子化能级谱。库仑金刚石在半导体带隙的两侧具有相似的附加能量。已观察到子带群的签名。
2002-09-04 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
Hooge's Constant of Carbon Nanotube Field Effect Transistors
在超高真空和暴露于空气中后，测量了场效应晶体管配置中单个半导体碳纳米管（s-CNT）的1/f噪声。归一化的电流谱噪声密度的幅度与源漏电流无关，表明噪声是由于迁移率而不是数量波动。s-CNT的Hooge常数为9.3 ± 0.4x10^-3。1/f噪声的幅度通过将器件暴露在空气中而基本上降低。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall
Performance of Solution Processed Carbon Nanotube Field Effect Transistors with Graphene Electrodes
本研究以少层石墨烯为接触电极材料，评估碳奈米管场效电晶体的效能。我们提出了在CNT石墨烯结的势垒高度上使用温度依赖性IV测量获得的实验结果。在我们的器件中，空穴和电子的估计势垒高度接近于零或略负，表明石墨烯与CNT的价带和导带的欧姆接触。此外，我们还报道了石墨烯的势垒高度和厚度之间没有相关性。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Resonant optical gating of suspended carbon nanotube transistor
制造具有增强功能的更小晶体管对于扩展摩尔定律的限制和满足电子行业的需求至关重要。在这里，我们演示了晶体管操作中的悬浮单碳纳米管（CNT）使用反馈启用辐射压力的近场聚焦激光，使显着变化的导电性的CNT。此外，使用原位尖端增强拉曼光谱，我们表明，电导率的变化超过五个数量级是伴随着自感缺陷状态内的CNT。整个结构的尺寸小于10 nm，并显示出可扩展性的承诺。这是一种在纳米尺度上实现逻辑运算的新方法。
2016-07-09 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
Simulation of phonon-assisted band-to-band tunneling in carbon nanotube field-effect transistors
采用考虑电子-声子散射的非平衡格林函数方法，模拟了碳纳米管金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）中的电子输运。对于MOSFET，双极传导通过声子辅助的带-带（Landau-Zener）隧穿来解释。在弹道的情况下相比，我们表明，声子散射的双极导电的发病转移到更积极的栅极电压（从而增加了关闭电流）。结果表明，尽管存在声子散射的影响，双极电导的亚阈值摆幅仍可达到40mV/decade。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Single Carbon Nanotube Transistor at GHz Frequency
我们报告的顶栅单碳纳米管晶体管的微波操作。从传输测量在0.1-1.6 GHz的范围内，我们推导出器件的μ gm和栅极纳米管电容Cg的微和纳米器件。一个大的和频率无关的gm约20微西门子观察短的设备，这符合最好的直流结果。60 aF/微米的每单位栅极长度的电容是介电常数等于10的常规氧化物上的顶栅极的典型电容。该值比纳米管量子电容低3-5倍，根据最近的模拟，纳米管量子电容有利于高的渡越频率。对于我们最小的设备，我们发现一个大的渡越频率等于50 GHz的长度依赖性没有饱和的证据。
2008-06-04 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
A simple drain current model for Schottky-barrier carbon nanotube field effect transistors
我们报告了一种新的计算模型，有效地模拟碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）。在该模型中，中心区域由充当导电通道的半导体纳米管形成，由薄氧化物层和金属栅电极包围。在半导体沟道的两端，两个半无限金属储层充当源极和漏极接触。的电流-电压特性的计算使用Landauer形式主义，包括肖特基势垒物理的影响。描述了CNT-FET的主要工作机制，包括电子和隧道电流分量、捕获双极传导、多通道弹道输运和由纳米管电容主导的静电。成功地计算结果相比，更复杂的方法的基础上非平衡格林函数形式主义（NEGF）。
2006-10-31 cond-mat.mes-hall
Shot noise of a multiwalled carbon nanotube field effect transistor
我们已经研究了散粒噪声在6纳米直径，半导体多壁碳纳米管场效应晶体管在4.2 K的频率范围600 - 950 MHz。对于最佳的正和负源漏电压V，我们找到了3 - 3.5 $μ$ S的范围。对于栅极参考输入电压噪声，我们分别在V>0和V<0时得到0.2和0.3 $μ{V}/ \sqrt{Hz}$。作为有效电荷噪声，这对应于$2-3 \cdot 10^{-5}$ e/ $\sqrt{Hz}$。
2006-07-01 cond-mat.mes-hall
The Electrochemical Carbon Nanotube Field-Effect Transistor
本文研究了碳纳米管在电解液中的电场效应。由于大的栅极电容，可以诱导+/-1V量级的费米能量位移，使得能够将NT从p型调谐到n型。因此，测量到大的电阻变化。在零栅压下，在空气中用E_F？0.3 - 0.5 eV，对应于掺杂水平？10 ^{13} cm ^{-2}。空穴掺杂在电解质中增加。这种空穴掺杂（氧化）很可能是由空气中的氧和电解质中的阳离子的吸附引起的。
2000-09-12 cond-mat.mes-hall
Ultra-Low Noise Multiwalled Carbon Nanotube Transistors
报道了中等尺寸准弹道半导体多壁碳纳米管（IS-MWCNT）器件噪声的实验研究。的噪声是两个数量级低于单壁纳米管（SWCNTs），并在研究范围内没有长度依赖性。在这些沟道有限的设备与小或可忽略的肖特基势垒的噪声被证明是源于栅极电介质中的电荷陷阱的本征电位波动。用弹道电荷噪声模型比扩散McWhorter模型能更好地解释归一化噪声的门依赖性。结果表明，IS-MWCNTs的噪声性能比较厚的MWCNTs更接近SWCNTs。这些结果可以在未来用于分析其他纯弹道纳米级器件中的噪声。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
Dependence of Carbon Nanotube Field Effect Transistors Performance on Doping Level of Channel at Different Diameters: On/off current ratio
碳纳米管场效应晶体管是目前晶体管技术的最佳替代品，选择与沟道直径相关的沟道掺杂水平是决定其性能的关键。对于低直径值的沟道，通/断电流的比率通过增加掺杂水平而下降。但是对于更高的直径值，在获得最高开/关电流比方面存在掺杂水平的最佳点。为了进一步验证，这些器件的能带图上的电子分布函数的变化证明了性能的变化。在两个不同的门场的结果进行了比较。
2012-07-06 cond-mat.mes-hall
Band-to-band tunneling in a carbon nanotube metal-oxide-semiconductor field-effect transistor is dominated by phonon assisted tunneling
带到带隧穿（BTBT）器件由于其在降低集成电路中的功率耗散方面的潜力而近来获得了很多关注。我们已经进行了广泛的模拟碳纳米管金属氧化物半导体场效应晶体管（CNT-MOSFET）的BTBT操作使用非平衡格林函数形式主义的弹道和耗散量子输运。与最近报道的实验数据（Y. Lu等人，J. Am.美国化学学会，v. 128，p.3518 -3519，2006），我们已经获得了强有力的证据，证明CNT-MOSFET中的BTBT由光学声子辅助的非弹性输运主导，这可能对晶体管特性具有重要影响。结果表明，在大的偏置条件下，两个声子散射也可能变得重要。
2007-03-19 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
First Principle-based Analysis of Single-Walled Carbon Nanotube and Silicon Nanowire Junctionless Transistors
由硅制成的无结晶体管以前已经通过实验和模拟得到了证明。无结器件不需要制造突变的源极-漏极结，因此可以更容易地在侵蚀性几何形状中实现。在本文中，我们探讨了一个类似的架构，积极规模的设备与掺杂的碳纳米管（CNT）组成的通道。研究了n型和p型掺杂的栅全包围（GAA）场效应晶体管（FET）结构。基于CNT的无结FET的电流-电压特性和亚阈值特性与具有可比尺寸的无结硅纳米线（SiNW）FET进行比较。尽管CNT沟道的导通电流较高，但由于CNT带隙较小，与硅器件相比，器件特性较差。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall
DFT modelling of bulk-modulated carbon nanotube field-effect transistors
本文采用密度泛函理论（DFT），对碳纳米管场效应晶体管（FET）的非平衡输运性质进行了原子模拟。结果已获得内的非平衡格林函数（NEGF）计划的基础上自洽的方法。我们的注意力一直集中在一种新的设备，所谓的块调制CNTF。最近的实验实现\cite{Chen,Lin_condMat}已经表明，这种器件可以表现出优异的性能，甚至优于现有技术的肖特基势垒（SB）调制晶体管。我们的计算旨在探索，在原子水平上，在这些新的设备中的物理机制管理的运输。我们强调的作用，一维屏蔽栅极和漏极感应电流调制机制，指出，在同一时间，正确评估的纳米管量子电容的重要性。的操作制度和设备的性能限制进行了分析，指出，在同一时间，准一维，短沟道效应所发挥的作用。
2005-12-05 cond-mat.mes-hall
Towards Multi-Scale Modeling of Carbon Nanotube Transistors
多尺度模拟方法是必要的，以解决科学和技术问题，在迅速发展的领域的碳纳米管电子。在本文中，我们描述了一个正在进行的努力，以开发一个全面的多尺度模拟碳纳米管电子学的能力。在本文中，我们专注于该层次的一个元素，弹道CNTF的模拟自洽地解决泊松和薛定谔方程的非平衡格林函数（NEGF）的形式主义。NEGF输运方程在两个水平上求解：i）使用碳原子的pz轨道作为基础的半经验原子水平，以及ii）原子模式空间方法，其仅处理管周向方向上的几个子带，同时保留沿载流子输运方向的原子网格。模拟实例表明，这些方法描述了纳米管晶体管中的量子输运效应。最后，本文简要讨论了这些半经验的器件级模拟可以连接到从头算，连续，电路级模拟的多尺度层次结构。
2003-12-20 cond-mat.mes-hall
A Three-dimensional simulation study of the performance of Carbon Nanotube Field Effect Transistors with doped reservoirs and realistic geometry
在这项工作中，我们模拟了预期的器件性能和碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）的缩放前景，掺杂源极和漏极扩展。模拟的基础上的3D泊松-薛定谔方程与开放边界条件的自洽的解决方案，在非平衡格林函数形式主义，其中任意的门的几何形状和设备架构可以被认为是。对不同栅结构和几何参数的短沟道效应的研究表明，双栅器件具有准理想的亚阈值斜率和DIBL，而不需要极薄的栅沟道。对具有平行碳纳米管的器件的探索表明，每单位宽度的电流可以显著大于硅对应物，而高频性能非常有前途。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall
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
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
A Compact Virtual-Source Model for Carbon Nanotube Field-Effect Transistors in the Sub-10-nm Regime-Part I Intrinsic Elements
提出了一种基于虚源（VS）方法的碳纳米管（CNT）场效应晶体管（CNFET）的数据校准紧凑模型，描述了其本征电流-电压和电荷-电压特性。该模型的特征包括：（i）从栅长小于15 nm的实验器件中提取的载流子速度VS;（ii）载流子有效迁移率和载流子速度与碳纳米管直径的关系;（iii）短沟道效应，如亚阈值斜率下降和漏致势垒降低与器件尺寸的关系;（iv）包括CNT量子电容效应的小信号电容，以解释在高栅极偏置下减小的栅极电容。CNFET模型捕捉尺寸缩放效应，适合于在亚10纳米技术节点的技术基准测试和性能预测。
2015-03-15 cond-mat.mes-hall
Computational study of exciton generation in suspended carbon nanotube transistors
碳纳米管晶体管（CNTF）的光发射由于其潜在的应用而引起了人们的广泛关注。在本文中，我们使用的玻尔兹曼输运方程的声子和激子散射的存在下的自洽的数值解，提出了一个详细的研究部分悬浮的CNTFET光发射器，这已经在最近的实验中讨论的操作。我们确定的CNTFET中的热载流子的能量分布，并在实验中报道，观察到本地化的激子附近的沟槽衬底结和发射强度的指数增加与线性增加的电流与栅极电压的产生。我们进一步提供了详细的见解设备的操作，并提出了有效的激子生成的优化方案;更深的沟槽提高了生成效率，使用高k衬底氧化物可能会导致更大的增强。
2008-05-02 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
High Performance Semiconducting Enriched Carbon Nanotube Thin Film Transistors Using Metallic Carbon Nanotube Electrode
高性能的溶液处理的短沟道碳纳米管（CNT）薄膜晶体管（TFT）的制造使用金属碳纳米管（m-CNT）作为源极和漏极的密集排列阵列，和半导体富集的碳纳米管（s-CNT）作为沟道材料的排列阵列。室温下的电输运测量表明，具有2 μ m沟道长度的m-CNT接触的s-CNT阵列器件的性能优于对照Pd接触的s-CNT器件。m-CNT接触的器件表现出36.5 uS（19.2 uS）的最大（平均）导通电导、2.6 uS（1.2 uS）的介电常数、51 cm 2/Vs（25 cm 2/Vs）的迁移率和1.1 × 10 E6（2.5 × 10 E5）的电流开-关比。这些值几乎比具有相同沟道长度和s-CNT线性密度的对照Pd接触器件的值高一个数量级。低温电荷传输测量表明，这些改进的性能是由于较低的电荷注入势垒的m-CNT/s-CNT阵列器件相比，Pd/s-CNT阵列器件。我们将较低的注入势垒归因于我们设备的独特几何形状。除了使用半导体富集CNT，我们的研究结果表明，使用金属CNT作为电极可以显着提高CNT TFT的性能。
2013-12-25 cond-mat.mes-hall
Metallic Carbon Nanotubes as High-Current-Gain Transistors
低维金属输运是现代高性能晶体管的核心。虽然目前最好的器件是基于III-V异质结量子阱通道，但我们证明了更大的性能增益存在于一维碳纳米管的独特特性中。使用最近的实验数据，我们展示了如何在金属纳米管的简并载流子动力学的具体功能，使一类新的量子限制信号检测器，其电流增益超过目前的晶体管技术。我们通过微观守恒的量子动力学描述，分析了简并度和散射动力学对量子力学的关键相互作用。
2006-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multilayer Graphene Nanoribbon and Carbon Nanotube based Floating Gate Transistor for Nonvolatile Flash Memory
浮栅晶体管是非易失性闪存的基本组成部分，非易失性闪存是现代微纳电子应用中使用最广泛的存储器件之一。最近，人们对引入使用石墨烯纳米技术的新一代存储器器件的兴趣激增。本文提出了一种基于多层石墨烯纳米管和碳纳米管的浮栅晶体管的设计。在所提出的FGT中，石墨烯纳米颗粒（GNR）的多层结构将用作场效应晶体管（FET）的沟道，并且CNT层将用作浮栅。分析了浮栅中的电荷积累机制及其对所施加的端电压的依赖关系。基于我们的分析，我们已经观察到，与传统的基于硅的浮栅器件相比，所提出的基于石墨烯的浮栅晶体管可以在降低的电压下操作。我们已经提出了详细的分析的操作和编程和擦除过程中提出的FGT，编程和擦除电流密度的依赖性对不同的参数，缩放的控制和隧穿氧化物的厚度的影响。这些分析是基于器件的电容模型进行的。
2015-08-11 cond-mat.mes-hall
Theory of phonon-drag thermopower of extrinsic semiconducting single-wall carbon nanotubes and comparison with previous experimental data
提出了一个计算简并掺杂半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）声子拖曳热电势（$S^{g}$）的理论模型。详细计算了$S^{g}$随温度、管半径和费米能级位置的变化。我们推导出一个简单的解析表达式$S^{g}$，可以用来确定掺杂纳米管中的自由载流子密度。在低温下，$S^{g}$表现出载流子一维（1D）特性的活化行为特征。考虑到屏蔽效应，发现它们显著降低了$S^{g}$的大小。我们的研究结果与以前发表的实验数据进行了比较，在散装p掺杂单壁碳纳米管材料。在10-200 K的温度范围内，获得了一组一致的参数，极好的协议。鉴于这些系统的复杂性，这是一个惊人的结果。
2010-06-12 cond-mat.mes-hall
Imaging Dissipation and Hot Spots in Carbon Nanotube Network Transistors
我们使用碳纳米管网络（CNN）晶体管的红外测温，并发现在操作过程中形成的独特的热点。然而，击穿时的平均CNN温度明显低于单个纳米管击穿时的预期温度，这表明纳米管结处的功率耗散极高。统计分析和与热模型的比较可以提取平均管-管结热阻，~4.4x10^11 K/W（热导率~2.27 pW/K）。这表明纳米管结对CNN传输、耗散和可靠性的影响比诸如低衬底热导率的外在因素大得多。
2011-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fast measurement of carbon nanotube resonator amplitude with a heterojunction bipolar transistor
碳纳米管（CNT）机电谐振器已经展示出用于检测小质量和力的前所未有的灵敏度。低温装置中的检测速度通常受到CNT接触电阻和寄生电容的限制。我们报告使用的异质结双极晶体管（HBT）放大电路附近的设备，以测量微秒的时间尺度的机械振幅。库仑整流方案，其中的探针信号是在比机械驱动信号低得多的频率，允许调查的强非线性政权。通过在谐振子方程中包含Duffing和非线性阻尼项，观察和建模线性和非线性区域中的瞬态行为。我们表明，非线性制度可以导致更快的机械响应时间，在10微秒的顺序上的设备和电路，潜在地使单分子的磁矩在其自旋弛豫和退相时间尺度内进行测量。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall
Synthesized multiwall MoS2 nanotube and nanoribbon field-effect transistors
我们报告的合成多壁二硫化钼纳米管（NT）和纳米硅（NR）场效应晶体管（FET）的制造和表征。MoS 2 NT和NR通过化学运输生长，使用碘作为运输剂。拉曼光谱证实该材料为NT、NR和薄片形式的明确的MoS 2。在电测量后，使用透射电子显微镜观察器械的截面，并将其用于解释电测量结果，从而估计电流密度。NT和NR FET表现出n型行为，导通/截止电流比超过10^3，在VDS = 0.3 V和VBG = 1 V时的电流密度分别为1.02 μA/μ m和0.79 μA/μm。在78 μW的激发光功率和488 nm波长下，对MoS 2 NT FET进行了光电流测试，得到了几十nA的短路光电流，对应的响应度为460 μA/W。一个长沟道晶体管模型被用来模拟的MoS 2 NT和NR FET的共源特性，并被证明是与测量数据一致。
2014-11-21 cond-mat.mes-hall
Terahertz response of carbon nanotube transistors
本文提出了一种基于自洽非平衡格林函数的含时量子输运方法。该技术被应用到弹道碳纳米管晶体管的存在下，在栅极的时间谐波信号。在ON状态下，动态电导在太赫兹频率处表现出等离子体共振峰。这些在OFF状态下消失，动态电导显示出平滑的振荡，这是单粒子量子效应的特征。我们发现，纳米管的动力学电感起着至关重要的作用，在高频行为。
2009-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kondo Effect in Carbon Nanotube Single-Electron Transistors
最近，在室温下在碳纳米管单电子晶体管中观察到库仑阻塞物理（H。W. Ch. Postma，et.例如，Science 293，76（2001））。在这项工作中，我们认为，这些设备可能是有前途的研究近藤效应。特别是，它们可以允许对2通道Kondo不动点进行详细研究。此外，在短纳米管中制造类似的器件可能有希望用于研究超小金属颗粒中磁性杂质的影响。讨论了这些系统中近藤效应的实验特征。
2002-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Ultra-short suspended single-wall carbon nanotube transistors
我们描述了一种方法来制造干净的悬浮单壁碳纳米管（SWCNT）晶体管托管一个单一的量子点的长度范围从几十纳米到$\approx$ 3纳米。我们首先在单个单壁碳纳米管的顶部对齐窄的金蝴蝶结并悬挂设备。然后，我们使用反馈控制的电迁移来打破金结，并暴露纳米尺寸的单壁碳纳米管部分。我们在低温下测量这些器件中的电子输运，并表明它们形成清洁和可调的单电子晶体管。这些超短悬置晶体管提供了研究具有强电子-振子耦合的太赫兹振荡器的前景。
2011-12-15 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
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
Enhanced shot noise in carbon nanotube field-effect transistors
我们预测散粒噪声增强无缺陷的碳纳米管场效应晶体管通过数值研究的基础上的泊松方程和薛定谔方程的自洽解决方案内的非平衡格林函数形式主义，并在蒙特卡洛方法重现注入统计。噪声增强是由于从漏极到准束缚态的沟道中的空穴捕获和从源极的电子的电子注入之间的相关性，并且可以导致在室温下的1.22的可观的Fano因子。
2010-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Physical insights into the operation of a 1-nm gate length transistor based on MoS2 with metallic carbon nanotube gate
低维材料如层状半导体或碳纳米管（CNT）由于其固有的缩放特性在过去几十年中引起了越来越多的关注，这成为维持电子器件缩放的基础。受最近实验结果的启发（S.B. Desai，S.R. Madhvapathy，A.B. Sachid，J.P. Llinas，Q. Wang，G.H. Ahn，G. Pitner，M.J. Kim，J. Bokor，C.胡，H.- S. P. Wong和A. Javey，Science 354，99（2016）），在这项工作中，我们通过基于泊松方程和非平衡格林函数形式的量子输运模拟，研究了具有1 nm栅极长度的MoS $_2$沟道场效应晶体管的最终性能。我们认为均匀缩放的设备，与通道长度范围从5到20 nm的控制由一个圆柱形的门与1 nm的直径，将需要在现实的集成电路。此外，我们还评估了碳纳米管栅极的有限态密度对器件性能损失的影响。我们注意到，所有短沟道结构的亚阈值摆幅都大于电子器件的理想极限，我们将其归因于隧穿电流和栅-漏相互作用的存在。我们定制了晶体管架构，以改善栅极控制。我们的结论是，有限的CNT通道电容耦合的操作，从而开发的设备造成严重的限制。
2019-04-20 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Origin of Persistent Photoconductivity in Monolayer MoS2 Field Effect Transistors
最近发现的二硫化钼（MoS2）的光响应显示了相当大的潜力，这些二维过渡金属dichalcogenides的光电应用。在MoS2的各种类型的光响应中，已经报道了不同水平的持续光电导（PPC）。然而，尽管PPC效应对材料的光响应具有重要意义，但对MoS2中PPC效应及其机制的详细研究仍然不可用。在这里，我们提出了一个系统的PPC效应在单层二硫化钼的研究，并得出结论，该效果可以归因于随机本地化的设备中的电位波动。值得注意的是，电位波动源自基于PPC的衬底效应的外部源。此外，我们指出了在二硫化钼的PPC效应和二硫化钼的逾渗输运行为之间的相关性。我们展示了一种独特而有效的方法来控制单层MoS2中的PPC效应，这可能会为未来基于MoS2的光电应用提供新的功能。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall
Non-ideal subthreshold swing in aligned carbon nanotube transistors due to variable occupancy discrete charge traps
本研究通过模拟揭示可变占据的离散空穴陷阱导致碳纳米管晶体管亚阈值摆幅远超理想热极限，并指出只需去除或钝化纳米管附近的少量陷阱。
2025-07-18 cond-mat.mes-hall 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
Giant circular dichroism in individual carbon nanotubes induced by extrinsic chirality
圆二色谱广泛用于表征有机和生物材料，但在单分子水平上的测量是具有挑战性的，因为相反螺旋度的吸收差异很小。在这里，我们表明，外部手性可以诱导巨圆二色性在个别碳纳米管，与偏振度达到65%。该信号对入射角有很大的依赖性，这与光波矢量引起的镜面对称性破坏的解释一致。我们提出，场致电荷分布的结果在一个有效的极化转换，从而产生巨大的二向色性。我们的研究结果强调了在纳米尺度上偏振操纵的可能性，用于集成光子学和新型超材料设计。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-frequency performance of scaled carbon nanotube array field-effect transistors
我们报告了碳纳米管阵列晶体管的射频性能，这些晶体管是通过在完全可扩展的器件平台上对齐高度分离的半导体碳纳米管组装而实现的。在100 nm的栅极长度，我们观察到输出电流饱和，并获得测量，非本征电流增益和功率增益截止频率，分别为7 GHz和15 GHz。虽然非本征电流增益与现有技术相当，但非本征功率增益得到改善。153 GHz和30 GHz的去嵌入的本征电流增益和功率增益截止频率是迄今为止实验达到的最高值。我们分析了直流和交流性能参数的一致性，并讨论了碳纳米管阵列晶体管在高频电子学中未来应用的要求。
2012-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Metal contacts in carbon nanotube field effect transistors: Beyond the Schottky barrier paradigm
碳纳米管场效应晶体管的观察到的性能进行检查使用第一性原理量子输运计算。我们专注于Au和Pd电极与开放式半导体纳米管的电接触的性质和作用，使表面的化学接触通过接触原子构型的大规模弛豫充分发展。我们提出了第一个直接的数值证据，钯接触表现出完美的透明度，空穴注入，而不是金接触。另一方面，它们各自的肖特基势垒高度对于实际接触模型来说相当相似。这些发现与迄今为止报道的实验数据基本一致，并且表明肖特基接触不仅仅是被动欧姆接触，而是主动影响器件的I-V行为。
2007-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
