DFT Simulations of Inter-Graphene-Layer Coupling with Rotationally Misaligned hBN Tunnel Barriers in Graphene/hBN/Graphene Tunnel FETs
范德华异质结构允许新颖的器件，例如二维到二维隧道器件，例如层间隧道FET。这些器件采用沟道/隧道势垒/沟道几何形状。然而，在这些多层材料的逐层剥离期间，旋转未对准是正常的，并且可能实质上影响器件特性。在这项工作中，通过使用密度泛函理论的方法，我们认为减少隧道由于削弱耦合之间的沟道层和隧道势垒的旋转错位的界面。作为一个原型系统，我们模拟了石墨烯/hBN/石墨烯系统中对准沟道层之间的隧道势垒层的旋转未对准的影响。我们发现，在这个范德华异质结构的沟道层和隧道势垒之间的旋转错位可以显着减少沟道之间的耦合，具体地说，通过减少跨沟道和隧道势垒之间的界面的耦合。石墨烯/hBN/石墨烯与hBN未对准的这种减弱的耦合可能与所有这样的范德华异质结构相关。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall
Effect of FET geometry on charge ordering of transition metal oxides
我们研究了FET几何形状对过渡金属氧化物的电荷有序相图的影响，使用包括长程库仑场的半经典模型的数值模拟，导致纳米级斑图形成。我们发现，相图是不变的绝缘层厚约两倍的磁相关长度。对于非常薄的绝缘层，电荷团相位的开始被转移到磁偶极相互作用的强度的较低值，并且中间对角条纹和几何相位可以被抑制。我们的研究结果表明，对于足够厚的绝缘层，电荷注入在FET的几何形状可以用来实验探测这些材料中的本征电荷有序相。
2002-11-27 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmonic detection of terahertz radiation in field-effect transistors with the graphene channel and the black-As$_x$P$_{1-x}$ gate layer
提出基于石墨烯沟道和黑砷磷门层的场效应晶体管太赫兹探测器，利用等离激元共振增强载流子加热，实现室温下响应度超10^3 A/W、调制频率达数GHz。
2023-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Integration of 3-level MoS$_2$ multi-bridge channel FET with 2D layered contact and gate dielectric
多桥沟道场效应晶体管（MBCFET）提供了优于FinFET技术的若干优点，并且是用于亚5 nm技术节点的有吸引力的解决方案。MBCFET是使用半导体层状材料（例如MoS $_2$）作为沟道的器件的自然选择，这是由于其无悬挂键的超薄性质和逐层转移的可能性。因此，基于MoS $_2$的MBCFET对于驱动电流提升而言是一个有吸引力的提议，而不会损害静电和占地面积。这里，我们展示了3级MoS $_2$ MBCFET，其中每个垂直堆叠的沟道是双栅极的，以实现174.9 $μ$ A的饱和电流（其转换为\txc {90 $μ$ A/$μ$ m足迹宽度（@2.7 $μ$ m沟道长度），63 mV/dec的接近理想的亚阈值斜率，以及$>$ $10^8$的开关比。这项工作为基于层材料的MBCFET在集成的并行通道数量方面设定了基准，同时提供高驱动电流和出色的静电控制。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Ab initio simulation of band-to-band tunneling FETs with single- and few-layer 2-D materials as channels
基于第一性原理的全带原子量子输运模拟被用来评估具有2-D沟道材料的带-带隧穿FET（TFFET）作为未来电子电路元件的潜力。我们证明，单层（SL）过渡金属二硫属化物是不是很适合TFET应用。然而，可能存在着各种各样的2-D半导体，甚至还没有剥离，本文指出其中一些最有前途的候选人，以实现高效的TFPs。SL SnTe、As、TiNBr和Bi在0.5 V电源电压和0.1 nA/μm关断电流值下都能提供大于100μA/μm的理想导通电流。我们表明，从单层到多层可以提高TFET的性能，只要增益从窄带隙超过从恶化的栅极控制的损失。最后，一个2-D的范德华异质结TFET显示执行几乎以及最好的SL同质结，铺平了道路，研究在最佳的2-D材料组合。
2020-12-08 cond-mat.mes-hall
Physics-based bias-dependent compact modeling of 1/f noise in single- to few- layer 2D-FETs
1/f噪声是衡量晶体管和电路性能的关键品质因数。对于二维器件（2D-FET），特别是对于需要短沟道FET的GHz范围内的应用，速度饱和（VS）效应可以导致在高纵向电场下1/f噪声的降低。一个新的基于物理的紧凑模型是首次介绍了单层到几层的2D-FET在这项研究中，精确验证1/f噪声实验的各种类型的设备。所提出的模型主要考虑了测量的1/f噪声偏置依赖性，因为后者由不同的物理机制定义。因此，推导出了分析表达式，与迄今为止文献中可用的常规方法相比，该分析表达式在所有操作区域中有效，基于统治这些器件的基础物理来解释载流子数波动（DN）、迁移率波动（Dmu）和接触电阻（DR）效应。DN机制，由于捕获/脱陷连同强烈的库仑散射效应，占主导地位的1/f噪声从中等到强的积累区域，而Dmu，也被证明是适度的亚阈值区的贡献。在非常高的载流子密度下，DR也可以是显著的。在高电场下，VS引起的1/f噪声测量的降低也被模型显著地捕获。该模型的物理有效性也可以帮助提取可信的结论时，进行比较的实验数据，从不同的材料或材料的设备。
2023-03-30 cond-mat.mes-hall
Input referred low-frequency noise analysis for single-layer graphene FETs
输入相关低频噪声（LFN）SVG的偏置依赖性是RF电路设计的一个重要方面。SVG在硅晶体管中被认为是恒定的，但这与最近的实验和理论研究相矛盾。在这封信中，SVG的行为研究单层石墨烯晶体管的基础上最近建立的基于物理的完整紧凑的LFN模型。SVG的最小值记录在偏置点处，最大值位于偏置点处，该偏置点与归一化输出LFN的众所周知的M形的峰值重合，并且模型精确地捕捉到这一趋势。迁移率波动效应使SVG朝向电荷中性点（CNP）附近的较低电流增加，而载流子数波动和串联电阻效应主要贡献远离CNP;因此，SVG获得与CMOS器件类似的抛物线形状与栅极电压。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
An extended low-frequency noise compact model for single-layer graphene FETs including correlated mobility fluctuations effect
本文提出了一种考虑相关载流子波动效应的单层石墨烯场效应晶体管低频噪声紧凑模型，并通过实验数据验证了其有效性。
2025-12-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Resonant plasmonic terahertz detection in graphene split-gate field-effect transistors with lateral p-n junctions
我们评估了基于场效应晶体管（FET）的谐振太赫兹（THz）探测器，所述场效应晶体管（FET）具有分裂栅极、电诱导横向pn结、均匀石墨烯层（GL）或穿孔（在pn结耗尽区）石墨烯层（PGL）沟道。穿孔耗尽区形成纳米结构或纳米带的阵列，从而为空穴和电子创建势垒。GL-FET和PGL-FET检测器的操作与通过沟道的p和n部分中的束缚等离子体激元振荡的激发而增强的横向pn结两端的ac电流的整流相关联。使用开发的器件模型，我们发现GL-FET和PGL-FET探测器的特性。这些探测器可以在接近等离子体共振频率的THz辐射频率处表现出非常高的电压响应度。这些频率可以有效地进行电压调谐。我们表明，在PL-FET探测器的电流整流的主导机制是由于隧穿非线性，而在PGL-FET探测器的电流整流主要是与电子过程。由于PGL-FET检测器中的pn结电导低得多，它们的谐振响应可以比对应于相当高的检测器响应度的GL-FET检测器中显著得多。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
A Gate-All-Around Single-Channel In2O3 Nanoribbon FET with Near 20 mA/μm Drain Current
在这项工作中，我们展示了原子层沉积（ALD）单沟道氧化铟（In 2 O3）栅全包围（GAA）纳米晶体管场效应晶体管在后端线（BEOL）兼容的过程。在沟道厚度（TIO）为3.1 nm，沟道长度（Lch）为40 nm，沟道宽度（Wch）为30 nm，介质HfO 2为5 nm的In 2 O3 GAA纳米晶场效应晶体管中，最大通态电流（ION）为19.3 mA/μm（接近20 mA/μm）。从In 2 O3 FET获得的创纪录高漏极电流比任何常规单沟道半导体FET高约一个数量级。这种非凡的漏极电流及其相关的通态性能表明ALD In 2 O3是一种有前途的氧化物半导体沟道，在BEOL兼容单片3D集成中具有很大的机会。
2022-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrahigh photoresponse of few-layer TiS3 nanoribbon transistors
在这里，我们隔离薄的TiS 3带，一个分层的直接带隙半导体（1.1 eV，非常适合整个可见光谱的检测），到目前为止几乎未被探索。我们制作场效电晶体并研究其电性及光电性质。测量的FET特性显示迁移率高达2.6 cm^2/Vs，开/关比高达10^4。在光照下，TiS 3 NR-FET呈现出2910 A/W的快速光响应和~4 ms的快速上升/下降时间。此外，我们测量截止频率（f3 dB）高达1000 Hz。TiS 3纳米晶体管在可见光谱范围内的灵敏度和快速的时间响应的强大组合使其成为迄今为止最好的纳米级光电探测器之一。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency Noise in Individual Carbon Nanotube Field-Effect Transistors with Top, Side and Back Gate Configurations: Effect of Gamma Irradiation
我们报告的影响，低伽马辐照（10^4 Gy）的噪声特性的个别碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）具有不同的栅极配置和两个不同的介电层，SiO2和Al 2 O3。在处理之前，观察到强的产生-复合（GR）噪声分量。这些数据被用来确定几个电荷陷阱相关的FET的介电层，通过确定它们的激活能。调查的样品与一个单一的二氧化硅介电层，以及与两个介电层，使我们能够单独的陷阱的两个介电层。我们发现，由于沿CNT沟道的不同电位分布，在侧栅操作中观察到的每个电荷陷阱水平在顶栅操作中分裂成两个水平。伽马辐照后，只有减少闪烁噪声登记在噪声谱，这表明电荷陷阱的数量减少。在室温下估计大于2x10^4 cm 2 V-1 s-1的迁移率在辐射处理后仅略微降低，表明CNT的高辐射硬度。最后，我们研究了金属-纳米管界面处的肖特基势垒对FET输运特性的影响，分析了闪烁噪声分量的行为。
2013-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Top-gated graphene field-effect-transistors formed by decomposition of SiC
在热分解的半绝缘4 H-SiC衬底上制作了顶栅少层石墨烯场效应晶体管。物理气相沉积的SiO2被用作栅极电介质。通过高分辨率扫描隧道显微镜观察到的具有正确晶格矢量的碳原子的二维六边形排列证实了在SiC衬底顶部形成多个石墨烯层。n型和p型跃迁的观察进一步证实了狄拉克费米子在石墨烯层中独特的输运性质。在这些制造的石墨烯FET上测得的电子和空穴迁移率分别高达5400 cm 2/Vs和4400 cm 2/Vs，这比常规SiC或硅的相应值大得多。
2008-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improved Carrier Mobility in Few-Layer MoS2 Field-Effect Transistors with Ionic-Liquid Gating
我们报道了由双层和少层MoS 2组成的离子液体（IL）门控场效应晶体管（FET）的制备。我们的传输测量表明，在250 K的离子液体门控器件中的电子迁移率约为60 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），大大超过了可比的背栅器件。IL-FET显示出迁移率从180 K下的约100 cm 2 V-1 s-1增加到77 K下的约220 cm 2 V-1 s-1，这与由四端测量确定的真实沟道迁移率非常一致，双极行为具有对于电子（空穴）>107（104）的高ON/OFF比，以及在250 K下约50 mV/dec的接近理想的亚阈值摆幅。我们属性所观察到的性能增强，特别是增加的载流子迁移率，是有限的声子，减少肖特基势垒在源极和漏极的带弯曲所造成的负离子液体介电层。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable band gap in few-layer graphene by surface adsorption
通过施加垂直电场，在ABC堆叠的少层石墨烯（FLG）中存在可调谐的带隙，但是基于FLG的场效应晶体管（FET）的操作需要两个栅极来单独地产生带隙和调谐沟道的电导。利用第一性原理计算，我们提出了一种替代方案，即通过单面吸附打开带隙的ABC堆叠FLG。带隙通常与电荷转移密度成比例。K/Al > Cu/Ag/Au > Pt。此外，我们发现，即使是ABA堆叠的FLG的带隙可以打开，如果键对称性被打破。最后，模拟了一种基于吸附铜的ABC堆叠三层石墨烯的单栅FET。观察到一个明显的传输带隙，这是可比的带隙。这使得金属吸附的FLG在单栅FET器件中成为有前途的沟道。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall
Effect of electron thermal conductivity on resonant plasmonic detection in the metal/black-AsP/graphene FET terahertz hot-electron bolometers
研究太赫兹辐射下石墨烯沟道场效应晶体管中二维电子气加热，发现横向热导率显著影响谐振等离激元探测响应度，需在优化探测器时考虑。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Role of Layer Thickness and Field-Effect Mobility on Photoresponsivity of Indium Selenide (InSe) Based Phototransistors
了解和优化光敏二维（2D）范德华固体的性质对于开发光电子应用至关重要。在这里，我们提出了一个详细的调查层依赖的光电导行为的InSe基场效应晶体管（FET）。采用波长为658 nm（1.88 eV）的连续激光源，在22.8 nW < P < 1.29 μW的宽光照功率范围内，研究了五种不同沟道厚度（t，20 nm < t < 100 nm）的InSe基FET的发光特性。所有研究的设备，显示的签名的photogating，然而，我们的调查表明，photoresponsivities强烈依赖于导电通道的厚度。场效应迁移率（μFE）值（作为沟道厚度t的函数）与光响应性（R）之间的相关性表明，通常R随着μFE的增加（t的减小）而增加，反之亦然。当t = 20 nm和t = 100 nm时，器件的最大响应度分别为7.84 A/W和0.59 A/W。在施加栅极电压的情况下，这些值可以显著增加。这里提出的结构-性能相关性为基础的研究表明，调谐的光学性能的InSe为基础的光电场效应晶体管的各种应用相关的光电探测器和/或在太阳能电池中的活性层的可能性。
2021-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Understanding the Bias Dependence of Low Frequency Noise in Sin-gle Layer Graphene FETs
这封信研究了单层石墨烯场效应晶体管的偏置相关低频噪声。噪声测量已经用电解质栅控石墨烯晶体管进行，其覆盖用于不同沟道长度的宽范围的栅极和漏极偏置条件。本文提出了一种新的分析模型，占本地噪声源在信道中的终端电流和电压的传播调查噪声偏置的依赖性。载流子数和迁移率的波动被认为是低频噪声的主要原因，这些机制有助于噪声的偏置依赖性的方式进行了分析。通常，石墨烯器件中的归一化低频噪声通常被示出为遵循M形依赖于栅极电压，在电荷中性点（CNP）附近具有最小值。我们的工作首次揭示了这种栅极依赖性和残余电荷之间的强相关性，这是相关的在这个特定的偏置点附近。我们讨论了如何在较高的漏极电压的石墨烯沟道中的电荷不均匀性可以有助于低频噪声，因此，沟道区域附近的源极和漏极端子被发现占主导地位的栅极偏置接近CNP的总噪声。在所有偏置条件下，实验数据与分析模型的预测之间的良好一致性证实，必须同时考虑两个基本的1/f噪声机制，即载流子数和迁移率波动，以正确理解石墨烯FET中的低频噪声。所提出的解析紧凑模型可以很容易地实现和集成在电路仿真器中，这对于基于石墨烯的电路设计具有重要意义。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall
Negative photoconductivity and hot-carrier bolometric detection of terahertz radiation in graphene-phosphorene hybrid structures
研究了太赫兹辐射对石墨烯（G）-磷（P）混合结构电导率的影响，提出并评价了基于GP沟道的GP-横向二极管（GP-LD）和GP-场效应晶体管（GP-FET）的热载流子非制冷测辐射热光电探测器。GP-LD和GP-FET光电探测器的操作与由于带内跃迁而在G层中吸收的入射辐射引起的载流子加热相关联。载流子加热导致载流子的显著部分迁移到P层中。由于P层中载流子的迁移率相对较低，它们的主要作用与载流子散射的显著增强相关联。GP-FET测辐射热光电探测器的特性由栅极电压有效地控制。GP沟道的强负导电性可以提供与仅具有G沟道的测辐射热计相比高得多的THz热载流子GP-LD和GP-FET测辐射热光电探测器的响应度。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall
Physics-Based Compact Modeling for the Drain Current Variability in Single-Layer Graphene FETs
本文首次提出基于物理的紧凑模型，通过载流子数量与库仑散射迁移率波动解释单层石墨烯场效应晶体管的漏极电流变异性，并在不同尺寸溶液栅控器件上完成实验验证。
2025-06-04 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Channel length dependence of the formation of quantum dots in GaN/AlGaN FETs
本研究探究GaN/AlGaN场效应晶体管中量子点形成的沟道长度依赖性，发现沟道长度减小则量子点数量减少，评估了0.05μm栅长下的量子点参数与无序势，并揭示热循环、光照对无序势的影响。
2023-04-13 cond-mat.mes-hall
Phase Modulators Based on High Mobility Ambipolar ReSe2 Field-Effect Transistors
我们制作双极场效应晶体管（FET）从多层三斜ReSe 2，机械剥离到生长在p型掺杂Si上的SiO2层。与之前关于薄层（~2 ~ 3层）的报道不同，我们在室温下提取了具有近~10个原子层的晶体中超过10^2 cm^2/Vs的场效应载流子迁移率。当与由较薄层构建的FET相比时，这些较厚的FET还显示出几乎为零的导通阈值栅极电压和高的ON与OFF电流比。我们还证明，它是可以利用这种双极性制造逻辑元件或数字合成器。例如，我们证明，可以产生简单的，栅极电压可调的相位调制器的输入信号的相移的能力，无论是90^o或近180^o。考虑到可以用改进的架构来设计这些相同的元件，例如在h-BN上，以便降低阈值栅极电压并增加载流子迁移率，可以改进它们的特性，以便设计基于ReSe 2的超薄分层逻辑元件。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall
Fast and broadband photoresponse of few-layer black phosphorus field-effect transistors
少层黑磷，一种新的元素2D材料最近通过机械剥离分离，是一种高迁移率层状半导体，具有直接带隙，预测强烈依赖于层数，从0.35 eV（体）到2.0 eV（单层）。因此，黑磷是一个有吸引力的候选人可调光电探测从可见光到红外光谱的一部分。我们研究了由几层黑磷（3 nm至8 nm厚）制成的场效应晶体管（FET）的光响应，作为激发波长，功率和频率的函数。在黑暗状态下，黑磷FET可以在空穴和电子掺杂机制中进行调谐，从而允许双极操作。我们测量的迁移率在100厘米2/V的顺序和电流开/关比大于103。在照明时，黑磷晶体管显示出对从可见光到940 nm的激发波长的响应和约1 ms的上升时间，证明了宽带和快速检测。响应度达到4.8 mA/W，可以通过设计基于PN结的探测器来大幅提高。偶极行为耦合到快速和宽带光电探测使得少层黑磷成为用于电磁波谱的可见光和近红外部分的光电探测的有前途的2D材料。
2014-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic characteristics of terahertz hot-electron graphene FET bolometers: effect of electron cooling in channel and at side contacts
本研究分析石墨烯沟道FET热电子测辐射热计的工作机制，明确其响应和极限调制频率由2DEG横向热导相关的热电子能量转移效率决定，为器件优化尤其是提升调制频率提供方向。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall
Bias-dependent intrinsic RF thermal noise modeling and characterization of single layer graphene FETs
本文通过实验观察和紧凑建模，深入研究了单层石墨烯场效应晶体管（GFET）本征沟道热噪声的偏置依赖性。研究结果表明，随着漏电流的增加，而在很高的载流子密度制度的饱和趋势观察到的特定噪声的增加。此外，在较高的电场下，短沟道效应如速度饱和也会导致噪声的增加。这项工作的主要目标是提出一个基于物理的紧凑模型，占和准确地预测上述实验观察短沟道GFET。与之前采用的基于长沟道MOSFET的模型来描述石墨烯器件中的热噪声而不考虑石墨烯的简并性质相反，在这项工作中，提出了一种用于短沟道GFET的模型，该模型包含2D材料的物理基础并包括偏置依赖性。实现的模型进行了验证，从两个短沟道器件在准静态操作区域的去嵌入高频数据。该模型精确地描述了一个广泛的低到高的漏电流值的实验数据，而不需要任何拟合参数。此外，石墨烯的简并性质的考虑揭示了与非简并情况相比噪声的显著降低，并且模型准确地捕获了这种行为。这项工作也可以从电路设计师方面最重要的意义，因为噪声过剩因子，一个非常重要的品质因数RF电路的实现，是第一次在石墨烯晶体管的定义和特点。
2021-06-16 cond-mat.mes-hall
Intrinsic electron mobility exceeding 1000 cm$^2$/Vs in multilayer InSe FETs
石墨烯类二维（2D）材料不仅因其奇异的电子结构和基本的电子输运或光学性质而令人感兴趣，而且还有望将器件小型化到原子厚度。作为这类材料中的一种，InSe不仅是光电子器件的有希望的候选材料，而且在具有高迁移率输运的场效应晶体管（FET）中具有潜在的应用前景。在这项工作中，各种基板，如PMMA，裸露的氧化硅，钝化的氧化硅，和氮化硅被用来制造多层InSe FET器件。通过背栅和四探针霍尔测量，提取了器件在不同温度下的场效应迁移率和本征霍尔迁移率，研究了材料的本征输运行为和介质衬底的影响。样品在77- 300 K范围内的场效应和霍尔迁移率落在0.1-2.0 $\times$ × 10 $^3$ cm $^2$ /Vs的范围内，这与由2D过渡金属-二硫属化物制成的现有技术FET相当或更好。
2015-12-28 cond-mat.mes-hall
Hybrid quantum dot-tin disulfide field-effect transistors with improved photocurrent and spectral responsivity
我们报道了一种改进的光敏性在少层二硫化锡（SnS 2）场效应晶体管（FET）掺杂后与CdSe/ZnS核/壳量子点（QD）。混合QD-SnS 2 FET器件实现了超过500%的光电流响应的增加相比，开始的SnS 2的FET器件和光谱响应度达到超过650 A/W在400 nm波长。在对照的仅QD FET器件中的可忽略的电导表明QD和SnS 2之间的能量转移是负责敏化效应的主要机制，这与QD光致发光和SnS 2光学吸收之间的强光谱重叠以及QD芯和SnS 2之间的大的标称供体-受体间距一致。我们还发现了一个增强的载流子迁移率在混合量子点-二硫化锡场效应管，我们归因于减少接触肖特基势垒的宽度，由于一个升高的背景载流子密度。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall
Theory of a field effect transistor based on semiconductor nanocrystal array
研究了由球形半导体纳米晶体（NC）周期性阵列构成的场效应晶体管（FET）的表面电导率。我们发现，电子引入到NC的栅极电压占据一个或两个层的阵列。计算机模拟和分析理论被用来研究阵列屏蔽和相应的第一和第二层的电子浓度随栅极电压的增长的演变。当第一层NC每个NC具有两个电子时，其1S和1P能级之间的量子化能隙引起第二层NC的1S能级的占据。只有在较大的栅极电压下，电子才开始离开第二层NC的1S能级并填充第一层NC的1P能级。通过实质上更大的栅极电压，所有电子空出第二层并移动到第一层NC的1P能级。由于两层浓度的这种非平凡的演变，FET的表面电导率非单调地取决于栅极电压。电子浓度的相同演变导致微分电容的非单调行为。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall
Layered semiconductor devices with water top-gates: High on-off ratio field-effect transistors and aqueous sensors
层状半导体显示出作为场效应晶体管（FET）的沟道材料的前景。通常，这样的器件包括实心背栅或顶栅漏极。在这里，我们探讨去离子（DI）水作为解决方案的顶栅场效应开关的层状半导体，包括SnS 2，MoS 2，和黑磷。DI水门易于制造，可以承受快速的偏置变化，并且其与分层材料的有效耦合提供了高的开-关电流比、接近理想的亚阈值摆幅以及增强的短沟道行为，即使对于具有厚的块状沟道的FET也是如此。通过高k溶液栅极的筛选消除了由于表面和界面陷阱状态引起的滞后，并大大增强了场效应迁移率。水电解的开始在大的负栅极偏置下设定了去离子水栅极的极限。在这个制度的测量显示水的传感，在这里证明了在水溶液中的葡萄糖的安培检测的承诺。层状半导体的去离子水门可以用于新型材料和器件的研究，随着进一步的发展，它可能在微电子和传感领域得到广泛的应用。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall
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
3D Simulation of Nanowire FETs using Quantum Models
经过30多年的摩尔定律验证，CMOS技术已经进入纳米级（亚100 nm）领域，并面临着很大的局限性。纳米线晶体管是一种有潜力克服SOI MOSFET中短沟道效应所引起的问题的候选器件，并已得到器件和电路开发人员的极大关注。除了由于提高的栅极强度而有效抑制短沟道效应之外，多栅极NWFET还显示出优异的电流驱动，并且具有与传统CMOS工艺兼容的优点。为了模拟这些器件，基于量子力学的精确建模和计算是必要的，以评估其性能极限，因为多栅极NWFET的横截面预计在其最终缩放中为几纳米宽。在本文中，我们已经探讨了使用ATLAS包括玻姆量子势（BQP）的模拟和研究纳米线FET的短沟道行为。
2010-08-18 cond-mat.mes-hall
Modeling of a vertical tunneling graphene heterojunction field-effect transistor
采用自洽量子输运模拟方法，对基于石墨烯异质结和hBN层的垂直隧穿场效应晶体管（FET）进行了模拟。研究发现，这种不对称的p型和n型导电是由于石墨烯接触和隧穿沟道材料之间的功函数差异造成的。底部石墨烯接触的调制在确定器件的开关特性中起着重要作用。由于垂直场效应管结构产生的静电短沟道效应，输出I-V特性不会饱和。研究了垂直场效应晶体管的标度行为与栅绝缘层厚度和隧穿沟道材料厚度的关系。
2012-06-22 cond-mat.mes-hall
Terahertz bolometric detectors based on graphene field-effect transistors with the composite h-BN/black-P/h-BN gate layers using plasmonic resonances
提出一种带 h-BN/b-P/h-BN 复合栅极和 b-P 热离子电流窗口的石墨烯 FET 室温太赫兹测辐射热探测器，利用高迁移率沟道激发等离激元共振并抑制 Peltier 冷却以提升响应度。
2023-06-03 cond-mat.mes-hall
Lateral Heterostructure Field-Effect Transistors Based on 2D-Material Stacks With Varying Thickness and Energy Filtering Source
带隙依赖于某些2D材料族的原子层的数量，可以用于设计和使用横向异质结构（LH）作为高性能场效应晶体管（FET）。这种选择可以提供非常好的晶格匹配以及高异质界面质量。更重要的是，这种层堆叠的带隙调制可以引起2D材料的态密度（DOS）的陡峭转变，由于能量过滤源，这最终可以用于实现LH-FET中的亚60 mV/十倍亚阈值摆幅。我们已经观察到这种效果的情况下，PdS 2 LH-FET由于其双层配置的状态的特定密度。我们的研究结果是基于从头算和多尺度材料和器件建模，并煽动探索的二维材料设计空间，以找到更突然的DOS转换和更好的合适的候选人。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall
Dissipative Transport and Phonon Scattering Suppression via Valley Engineering in Single-Layer Antimonene and Arsenene Field-Effect Transistors
二维（2D）半导体由于其独特的机械性能和增强的静电控制而成为下一代场效应晶体管（FET）的有前途的沟道材料。然而，这些器件的性能可能受到载流子和声子之间的散射过程的强烈限制，通常在2D材料中以高速率发生。在这里，我们使用量子输运模拟校准的第一性原理计算锑和砷$n$型场效应晶体管在缩放限制的耗散传输报告。我们发现，广泛使用的近似无论是弹道输运或简单的声学变形势散射的结果在大的高估的ON电流，由于忽略了占主导地位的谷间和光学声子散射过程。我们还调查谷工程战略[纳米Lett。\textbf{19}，3723（2019）]，以通过去除谷简并并经由沿Z字形方向的单轴应变抑制大部分谷间散射通道来改善器件性能。该方法适用于其他类似的二维半导体多通道传输的特点。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall
Relating Hysteresis and Electrochemistry in Graphene Field Effect Transistors
石墨烯基场效应晶体管（FET）的滞后和通常观察到的p掺杂已经在过去几年的报告中讨论。然而，实验工作的解释不同;滞后现象出现背后的机制以及石墨烯与其环境之间的电荷转移的作用尚未澄清。我们分析了石墨烯FET在潮湿环境中的电化学和电子性能之间的关系，从石墨烯电阻的标准背栅依赖性中提取。我们认为，石墨烯基场效应晶体管在常规的二氧化硅衬底上表现出的行为，对应于电化学诱导的滞后在环境条件下，可以引起的电荷捕获机制与石墨烯的敏感性，以当地的pH值。
2011-10-07 cond-mat.mes-hall
