Spin-dependent transport and current modulation in a current-in-plane field-effect transistor
提出了一种面内电流自旋阀场效应晶体管(CIP-SV-FET),它由铁磁/非铁磁/铁磁三层结构和栅电极组成。这是一个有前途的器件替代自旋金属氧化物半导体场效应晶体管。在这里,我们制作了一个铁磁半导体GaMnAs基CIP-SV-FET,并演示了其基本操作的电阻调制的磁化结构和栅极电场。此外,我们提出了电场辅助磁化反转在这个设备。
2016-09-13 cond-mat.mes-hall
A tunable, dual mode field-effect or single electron transistor
采用绝缘体上硅金属氧化物半导体工艺,研制了一种既可作为场效应晶体管又可作为单电子晶体管的双模器件。根据背栅极化,电子岛在器件的前栅下积累(SET机制),或者通过用负前栅电压夹断底部沟道来获得场效应晶体管。观察到这两种情况之间的逐渐过渡。这种双重功能在非重叠绝缘体上硅沟道中使用垂直和水平可调电势梯度。
2012-01-18 cond-mat.mes-hall
Helicity sensitive terahertz radiation detection by field effect transistors
GaAs/AlGaAs高电子迁移率晶体管的太赫兹光螺旋敏感光响应。螺旋度相关的检测机制被解释为场效应晶体管(广义Dyakonov-Shur模型)的通道中的等离子体振荡的干扰。所观察到的螺旋度依赖的光响应是由几个数量级高于任何早期报道的。同样的晶体管也记录了线性偏振敏感的光响应。结果提供了一个新的敏感,全电,室温和快速(优于1 ns)的太赫兹辐射的所有偏振参数(斯托克斯参数)的特性的基础。这为基于场效应晶体管等离子体效应的太赫兹椭圆偏振测量和偏振敏感成像奠定了基础。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall
Ambipolar quantum dots in undoped silicon fin field-effect transistors
我们集成双极量子点在硅鳍场效应晶体管使用完全标准的互补金属氧化物半导体制造技术。我们用费米能级接近硅带隙中点位置的金属硅化镍代替传统的高掺杂源漏电极,实现了双极性。这种器件以双模式工作,或者作为经典场效应晶体管,或者作为单电子晶体管。我们实现了一个经典的逻辑非门在低温下通过调整两个相互连接的晶体管到相反的极性。在量子机制中,我们证明了稳定的量子点操作中的几个电荷载流子库仑阻塞制度的电子和空穴。
2018-07-11 cond-mat.mes-hall
Datta-and-Das spin transistor controlled by a high-frequency electromagnetic field
我们发展了在高频电磁场(修整场)存在下通过自旋调制器器件(所谓的Datta和Das自旋晶体管)的自旋相关输运理论。解决了缀饰电子的薛定谔问题,我们证明了场极大地改变了自旋输运。特别地,修整场导致自旋轨道耦合常数的重整化,这改变了自旋晶体管的导电性。该效应为在未来的自旋光电子器件中控制自旋极化电子输运奠定了基础。
2016-04-29 cond-mat.mes-hall
Planar graphene tunnel field-effect transistor
我们提出了石墨烯隧道场效应晶体管的概念。主要思想是基于使用两个石墨烯电极,其具有在公共栅极的影响下由窄间隙划分的锯齿形终止。我们的分析表明,这种器件在室温下在低栅压和高开/关电流比下将具有显著的开关效应。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall
Thermal shot noise in top-gated single carbon nanotube field effect transistors
测量了顶栅单碳纳米管晶体管的高频噪声和电流噪声,并用于研究一维晶体管中的热电子效应。结果与一维纳米晶体管的理论符合得很好。特别是一个大的修正约翰逊-奈奎斯特热噪声公式的预测证实了实验。实验表明,纳米管晶体管可以作为量子相干电子学的快电荷探测器,在0.2- $0.8 \mathrm{GHz}$波段的分辨率为$13\mathrm{μe/\sqrt{Hz}}$。
2010-05-12 cond-mat.mes-hall
Can spintronic field effect transistors compete with their electronic counterparts?
目前对自旋电子学的兴趣主要是由基于自旋的器件(例如自旋场效应晶体管)将比它们的电子对应物更快并且消耗更少的功率的信念激发的。在这里,我们表明,这通常是不真实的。除非能够开发出具有极强自旋轨道相互作用的材料,否则自旋电子器件将无法达到它们的电子表亲。我们还表明,最近提出的一些修改的原始自旋场效应晶体管概念的Datta和达斯[应用物理快报,Vol.56,665(1990)]实际上导致比原始构造更差的性能。
2004-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin field-effect transistors based on massless birefringent Dirac fermions in polar Dirac semimetals
Datta-Das型自旋场效应晶体管,使用半导体异质结构中的二维电子气作为沟道,在自旋电子学中起着关键作用。在这里,我们从理论上提出了一种基于极性狄拉克半金属中的无质量双折射狄拉克费米子的自旋场效应晶体管。自旋的操纵产生于强自旋轨道耦合、极空间群和狄拉克锥的存在。由于极性狄拉克半金属的无带隙能带结构,沟道电导的振荡除了受栅电压大小的影响外,还受栅电压符号的影响。这种自旋场效应晶体管为自旋电子器件的进一步设计提供了指导。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Physics-Based Compact Modeling of Double-Gate Graphene Field-Effect Transistor Operation Including Description of Two Saturation Modes
基于扩散漂移近似,提出了一种大面积双栅石墨烯场效应晶体管的解析紧致模型。作为该模型的一部分,双栅结构的静电描述和一个统一的唯象方法建模的两个漏电流饱和模式提出。
2012-02-02 cond-mat.mes-hall
High-frequency performance of graphene field effect transistors with saturating IV-characteristics
研究了采用氮化硼栅介质的石墨烯场效应晶体管(GFET)的高频性能。器件显示饱和IV特性和fmax值高达34 GHz,在600 nm的通道长度。fT和fmax的偏置依赖性和双极性通道对双极性和输出电阻的影响也进行了研究。
2011-12-13 cond-mat.mes-hall
Quantization of Charge Carriers in Conduction Channels of Si-Based Field-Effect Transistors for Multinary Computation
本文研究硅基场效应晶体管导电沟道中量子化态对漏极电流的影响,证明在室温下可产生可区分电流水平,为多元计算提供可能。
2024-02-02 cond-mat.mes-hall
Electric-field-dependent spectroscopy of charge motion using a single-electron transistor
本文观察了氧化硅衬底上Al-AlO_x-Al单电子晶体管附近的背景电荷起伏。该晶体管设计采用了重掺杂衬底和顶栅,允许独立控制衬底和晶体管岛电位。通过对Si/SiO_2界面的控制充电,我们证明了涨落不能存在于Si层或隧道势垒中。结合大的测量信号幅度,这意味着缺陷必须位于非常接近氧化物表面。
2006-05-26 cond-mat.mes-hall
Graphene field effect transistors with Niobium contacts and asymmetric transfer characteristics
我们制造背栅场效应晶体管,使用铌电极上的机械剥离单层石墨烯和进行电特性的压力范围从大气压下降到10-4毫巴。我们研究了室温真空脱气的效果,并报告了在n-分支中具有电阻平台的非对称传输特性。我们发现,弱化学吸附的Nb作为p-掺杂剂的石墨烯和解释的晶体管特性的Nb/石墨烯的相互作用与非钉扎费米能级在界面上。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall
Drift-diffusion model for single layer transition metal dichalcogenide field-effect transistors
提出了一种计算单层过渡金属二硫属化物(TMD)场效应晶体管(FET)表面电势和漏电流的物理模型。考虑到原子层厚TMD的二维态密度及其对量子电容的影响,建立了表面势模型。其次,考虑到载流子沿单层TMD传输的漂移扩散机制,导出了漏电流的显式表达式。该模型已基准与测量的原型晶体管。基于该模型,针对低功耗应用的器件设计窗口进行了讨论。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall
Simulation of Graphene Nanoribbon Field Effect Transistors
基于非平衡格林函数形式主义和紧束缚哈密顿量中具有开放边界条件的3D泊松和薛定谔方程的自洽解,提出了石墨烯纳米场效应晶体管(GNR-FET)的原子三维模拟。相对于碳纳米管FET,GNR-FET表现出相当的性能,降低了对沟道手性变化的敏感性,以及由于带到带隧穿引起的类似泄漏问题。可接受的晶体管性能需要1- 2nm的有效纳米晶宽度,这可以用周期性蚀刻图案或应力图案获得。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall
Conductance modulation in spin field-efect transistors under finite bias voltages
研究了自旋场效应晶体管在有限偏压下的电导调制。结果表明,当在自旋场效应晶体管的两端之间施加有限的偏置电压时,在器件的半导体沟道中注入的自旋极化电子的自旋进动状态将不仅取决于栅电压控制的Rashba自旋轨道耦合,而且还取决于偏置电压,因此,由于Rashba自旋-轨道耦合而引起的器件中的电导调制也可能敏感地取决于偏置电压。
2004-03-08 cond-mat.mes-hall
Analytic model for the surface potential and drain current in negative capacitance field-effect transistors
2008年,Salahuddin和Datta提出,工作在负电容区的铁电材料可以作为MOS结构中表面电位的升压转换器,为实现更陡亚阈值特性(S<60 mV/decade)的晶体管开辟了新的途径。在这封信中,一个全面的物理为基础的表面电位和漏极电流模型的负电容场效应晶体管的报告。该模型的目的是评估这种晶体管的潜力,为低功耗开关应用。此外,它提供了一个模型核心的存储器设备依赖于铁电栅绝缘体的滞后行为。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
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
Vertical Field-Effect Transistor Based on Wavefunction Extension
我们展示了双层垂直场效应晶体管的机制,其中接近耗尽的一层将扩展其波函数以重叠另一层并增加隧道电流。我们在一个专门设计的GaAs/AlGaAs器件中表征了这种效应,观察到在低温下隧道电流增加了两个数量级,我们建议将该设计外推到其他材料系统,如石墨烯。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Estimation and Compensation of Process Induced Variations in Nanoscale Tunnel Field Effect Transistors (TFETs) for Improved Reliability
隧道场效应晶体管(TFET)具有极低的漏电流,表现出优异的亚阈值摆幅,并且不易受短沟道效应的影响。然而,TFT确实面临某些特殊的挑战,特别是关于(i)沟道长度和(ii)硅薄膜和栅极氧化物的厚度的工艺引起的变化。本文首次研究了上述工艺变化对双栅隧道场效应晶体管(DGTFET)电特性的影响。利用二维器件模拟,我们提出了应变双栅隧道场效应晶体管(SDGTFET)与高k栅介质作为一种可能的解决方案,有效地补偿工艺引起的导通电流,阈值电压和亚阈值摆幅的变化,提高DGTFET的可靠性。
2010-10-18 cond-mat.mes-hall
Modeling Charge Transport in C60-based Self-assembled Monolayers for Applications in Field-Effect Transistors
采用分子动力学模拟、半经验电子结构计算和Landauer输运理论相结合的方法,研究了用于有机场效应晶体管的含C_(60)的自组装单分子膜的电导特性.结果揭示了自组装膜的输运特性与其结构和电子性质之间的密切关系。此外,两个本地的自组装膜中的电荷输运的途径和结构波动的影响进行了分析。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall
Terahertz Radiation Detection by Field Effect Transistor in Magnetic Field
报道了量子化磁场中InGaAs/InAlAs场效应晶体管的太赫兹辐射探测。在4.2 K的光伏检测信号作为门电压和磁场的函数进行了研究。观察到类似于Shubnikov-de Haas振荡的振荡,以及它们在回旋共振处的强烈增强。结果定量描述了最近的理论,表明检测是由于整流的太赫兹辐射的等离子体波相关的非线性在门控部分的通道。
2009-04-14 cond-mat.mes-hall
\b{eta}-Ga2O3 on Insulator Field-effect Transistors with Drain Currents Exceeding 1.5 A/mm and Their Self-heating Effect
我们已经证明,耗尽/增强型b-Ga_2 O_3绝缘体场效应晶体管可以实现创纪录的高漏电流密度为1.5/1.0 A/mm,通过利用高掺杂的b-Ga_2 O_3纳米膜作为沟道。b-Ga 2 O3绝缘体场效应晶体管(GOOI FET)显示出1010的高开/关比和150 mV/dec的低亚阈值斜率,即使使用300 nm厚的SiO2。增强型GOOI FET通过表面耗尽实现。采用超快速、高分辨率的热反射成像技术,通过直接测量局部表面温度来研究自加热效应。高漏极电流、低Rc和宽带隙使得b-Ga 2 O 3在绝缘体上的场效应晶体管成为未来电力电子应用的有希望的候选者。
2017-11-10 cond-mat.mes-hall
Ambipolar Graphene Field Effect Transistors by Local Metal Side Gates
我们展示了由局部金属侧栅单独控制的双极石墨烯场效应晶体管。侧栅场效应可以具有与全局背栅的开/关比相当的开/关比,并且可以通过背栅和/或第二侧栅在大范围内调谐。我们还发现,侧栅场效应是显着更强的电浮置背栅相比,接地的背栅,从静电模拟的发现一致。
2010-08-06 cond-mat.mes-hall
Field Effect Transistors based on Networks of Highly Aligned, Chemically Synthesized N=7 Armchair Graphene Nanoribbons
我们报告了N = 7扶手椅式石墨烯纳米带(7-AGNR)场效应晶体管的实验演示和电气表征。背栅晶体管由原子级精确和高度对准的7-AGNR制成,采用自下而上的方法合成。大面积转移工艺具有用原子级精确的纳米带制造可扩展器件的前景。FET的沟道比30 nm至40 nm的平均纳米晶长度长约30倍。GNRs的密度很高,因此可以假定运输远高于逾渗阈值。长沟道晶体管表现出87.5的最大I $_{ON}$ /I $_{OFF}$电流比。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall
Overcoming Boltzmann's Tyranny in a Transistor via the Topological Quantum Field Effect
亚阈值摆幅是决定晶体管在诸如开关的低功率应用中的操作的基本关键参数。它决定了由于用于打开和关闭器件的栅极电容而引起的耗散分数,在传统晶体管中,它受到玻尔兹曼暴政的限制,限制为kTln(10)/q,或每十倍60 mV。在这里,我们证明了亚阈值摆幅的拓扑晶体管,其中导电是通过拓扑相变通过电场开关启用,可以通过调制Rashba自旋轨道相互作用通过顶栅电场在非相互作用系统中sizably减少。我们将其称为拓扑量子场效应晶体管,并将晶体管称为拓扑量子场效应晶体管(TQFET)。通过开发具有蜂窝晶格的量子自旋霍尔材料的一般理论框架,我们明确表明,与现有材料中的玻尔兹曼极限相比,Rashba相互作用可以将亚阈值摆动降低25%以上,但没有任何基本的下限,这一发现可以指导未来的材料设计和引导拓扑量子器件的工程。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
A Dynamically Configurable Silicon Nanowire Field Effect Transistor based on Electrically Doped Source/Drain
在本文中,我们提出了一种可配置的场效应晶体管(FET),其中不仅极性(n型和p型),而且FET的导电机制也可以动态配置。因此,我们可以拥有两种类型的器件,高性能MOSFET和低功耗TFET,用于计算和功耗高效的片上系统(SoC)产品。校准后的3D-TCAD仿真结果验证了可配置FET的特性和功能,并与静态常规MOSFET(或TFET)显示出良好的一致性。
2014-12-16 cond-mat.mes-hall
Graphene field-effect transistors based on boron nitride gate dielectrics
石墨烯场效应晶体管利用单晶六方氮化硼(h-BN)(石墨烯的绝缘同晶物)作为栅极电介质来制造。该器件表现出超过10,000平方厘米/V-秒的迁移率值和电流饱和下降到500 nm的沟道长度与固有的介电常数值超过400 mS/mm。这项工作表明,使用h-BN作为石墨烯FET的栅极电介质的有利性能。
2011-01-25 cond-mat.mes-hall
A review for compact model of graphene field-effect transistors
石墨烯由于其独特的物理、机械和电学性质而引起了人们极大的兴趣。特别地,基于石墨烯的场效应晶体管(FET)发展迅速,现在被认为是传统硅器件的一种选择。作为现代集成电路产品设计周期中的关键步骤,紧凑模型是指用于电路仿真的集成半导体器件模型的开发。本文旨在对石墨烯场效应晶体管的紧凑模型进行理论描述。特别注意的是专门用于电荷片模型,漂移扩散模型,玻尔兹曼方程,态密度(DOS),和基于表面势的紧凑模型。最后,对该领域的发展前景进行了展望。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall
Dielectric Engineered Tunnel Field-Effect Transistor
提出了介质工程隧道场效应晶体管(DE-TFET)作为一种高性能陡变晶体管。在该器件中,高k和低k势垒的组合导致隧道结处的高电场。结果表明,WTe 2 DE-TFET的导通电流约为1000 μ A/μ m,亚阈值摆幅(SS)低于20 mV/dec。所提出的TFET基于同质结沟道和电掺杂触点工作,这两者都不受界面态、掺杂剂波动和带隙中的掺杂剂状态的影响,这些状态通常会使常规TFET中的关断状态性能和SS恶化。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall
Diminished Short Channel Effects in Nanoscale Double-Gate Silicon-On-Insulator Metal-Oxide- Semiconductor Field-Effect-Transistors due to Induced Back-Gate Step Potential
在这封信中,我们讨论了如何在亚100 nm沟道范围内的短沟道行为,可以通过诱导在非对称双栅(DG)绝缘体上硅(SOI)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的背栅阶跃表面电位分布,其中前栅由两种具有不同功函数的材料组成。
2010-08-18 cond-mat.mes-hall
Room temperature on-wafer ballistic graphene field-effect-transistor with oblique double-gate
我们已经制造和测量了弹道石墨烯晶体管,具有两个可以独立偏置的倾斜栅极。栅极长度约为38 nm,并且间隔30 nm的距离,相对于间隔190 nm的源极和漏极的倾斜角为45 °。电测量揭示了弹道载流子输运的特定性质,即非线性漏极电压-漏极电流依赖性,显示出饱和区域,以及在某些偏置电压下的负微分电阻,如果没有与弹道输运相关的物理机制,则无法解释这些特性。在从4英寸石墨烯晶片切割的芯片上制造了数十个具有非常大的跨导的弹道晶体管。这种双栅极晶体管配置也可以用作极其高效的最先进的光电探测器。
2016-04-09 cond-mat.mes-hall
Proposal for a single-molecule field-effect transistor for phonons
我们提出了一个实际实现的声子场效应晶体管。我们的设备是基于一个单一的离子聚合物分子,它给出了调制高达约25%的热导率为可行的温度和电场幅度。这种效果可以通过将所施加的电场耦合到单体的偶极矩而将声学扭转模式可逆地切换到光学模式来实现。该装置可以为纳米级或分子尺度的声子学的未来发展铺平道路。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall
A spin field effect transistor for low leakage current
在自旋场效应晶体管中,由于铁磁源极和漏极接触,沟道中不可避免地存在磁场。当载流子与非磁性杂质相互作用时,该场引起随机的不需要的自旋进动。当晶体管处于“关断”状态时,随机自旋导致大的漏电流,从而导致显著的待机功耗。我们可以通过在具有背栅的沟道中设计Dresselhaus自旋-轨道相互作用来对抗磁场的这种效应。对于实际的器件参数,几乎完美的抵消是可能的,这应该导致低漏电流。
2004-09-09 cond-mat.mes-hall
Graphene Field Effect Transistors: Diffusion-Drift Theory
基于石墨烯FET沟道电流连续性方程的显式解,建立了载流子输运的半经典扩散漂移描述和I-V特性模型。还描述了石墨烯和绝缘层之间的界面附近或界面处的可再充电缺陷(界面陷阱)的作用。
2011-02-11 cond-mat.mes-hall
Transient Nature of Negative Capacitance in Ferroelectric Field-Effect Transistors
铁电体中的负电容(NC)源于极化的不完美屏蔽,被认为是用于逻辑开关的场效应晶体管(FET)中的低电压操作的可行方法。在本文中,我们讨论了其实际应用的负电容的瞬态性质的影响。有人建议,NC效应需要在适当的时间尺度上进行表征,以确定功能NC-FET可以有效使用的电路类型。
2017-08-04 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
Spin Hall effect transistor
自旋晶体管和自旋霍尔效应一直是半导体自旋电子学研究的两个独立的主导方向,半导体自旋电子学为信息处理技术寻找新的范例。我们将这两个方向结合起来,实现了全半导体自旋霍尔效应晶体管。我们的方案规避了原来的Datta-Das自旋晶体管概念的超导体-铁磁体界面问题,并展示了自旋霍尔效应在微电子学中的实用性。所述装置使用扩散传输并且在没有电流的情况下操作,即,而在晶体管的有源部分中没有焦耳加热。我们展示了一个自旋与逻辑功能的半导体沟道与两个门。我们的实验研究的补充,通过晶体管沟道的自旋扩散的数值蒙特卡罗模拟。
2010-08-17 cond-mat.mes-hall
Electronic comparison of InAs wurtzite and zincblende phases using nanowire transistors
我们比较了使用名义上直径相同的单根纯纤锌矿和纯闪锌矿InAs纳米线制成的纳米线场效应晶体管的电子特性。我们比较了这些器件的传输特性和场效应迁移率与温度的关系,以更好地了解InAs相的差异如何控制纳米线晶体管的电子特性。
2013-06-18 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
The Miniband Alignment Field-Effect Transistor: a superlattice-based steep-slope nanowire FET
这项工作研究了纳米线的能量过滤,其中通带和阻带是通过在导线中包括超晶格来获得的。当一对这样的超晶格串联放置时,每个超晶格都由一个栅极控制,它可以作为一个晶体管,其中其迷你带的(错误)对齐使器件导通(关闭)。它示出,在弹道电流制度,在一个狭窄的栅极偏置范围内发生的导通和关断状态之间的过渡,从而引起子-60 mV每十年的开关行为。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Multiscale Modeling of Nanowire-based Schottky-Barrier Field-Effect Transistors for Sensor Applications
我们提出了一个理论框架的计算电荷传输通过基于硅的肖特基势垒场效应晶体管,概念上是简单的,但仍然捕捉到相关的物理机制的运输过程。我们的方法结合了两种方法在不同的长度尺度:(1)有限元方法被用来模拟现实的设备的几何形状,并计算通过肖特基势垒的静电势求解泊松方程,和(2)的Landauer方法结合非平衡格林函数的方法被用来计算通过设备的电荷输运。我们的模型正确地再现了典型的I-V特性的场效应晶体管和饱和漏电流的依赖性的栅极场和器件的几何形状是在良好的协议与实验。我们的方法适用于任意器件几何形状的一维肖特基势垒场效应晶体管,并且旨在成为开发基于纳米线的传感器的模拟平台。
2011-05-26 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional hole precession in an all-semiconductor spin field effect transistor
我们提出了一个自旋场效应晶体管实现在量子阱中形成的p-掺杂铁磁半导体-非磁性半导体-铁磁半导体混合结构的理论研究。基于在晶体管的各个区域中的空穴带的一个双函数的方法,我们推导出完整的理论,通过设备的相干传输,其中包括重和轻空穴子带,适当的建模界面处的模式匹配,集成注入角,Rashba自旋进动,由于多次反射的干扰效应,和栅极电压的依赖性。器件电流作为外部可调参数的函数的数值结果与近似解析公式非常吻合。
2004-01-26 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
Gate-modulated conductance of few-layer WSe_2 field-effect transistors in the subgap regime: Schottky barrier transistor and subgap impurity states
在半导体研究领域,有两个关键主题脱颖而出:材料质量和接触技术。原子薄过渡金属二硫属化物(TMDC)的新兴领域面临着许多挑战,在这两个努力。这项工作试图通过检查少层(1- 5 L)WSe 2场效应器件的栅极相关电导来建立两者之间的联系。测量和建模的subgap制度揭示肖特基势垒晶体管的行为。我们发现,通过接触势垒的传输是占主导地位的电子场致发射(TFE)在室温下,尽管缺乏故意掺杂。TFE工艺的出现是由于大量的子带隙杂质态,其存在也导致高迁移率边缘载流子密度。在我们的器件中,这种杂质态的态密度自洽地确定为大约1-2x10^13 /cm^2/eV。我们证明,基板是不可能的杂质状态的主要来源,并怀疑材料本身的晶格缺陷是主要负责。我们的实验为提高TMDC材料和电气器件的质量和理解提供了关键信息。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Interference-based molecular transistors
分子晶体管具有比常规场效应晶体管更低的栅极电压进行开关的潜力。我们计算了单分子器件的性能,其中通过单个分子的最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道的电子输运之间存在干扰。量子干涉导致与温度无关的亚阈值斜率。对于实际参数,源极-漏极电流二十倍变化所需的栅极电势变化为20 mV,这比金属氧化物半导体场效应晶体管的理论极限小六倍。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall
High yield fabrication of chemically reduced graphene oxide field effect transistors by dielectrophoresis
我们展示了高产量的制造场效应晶体管(FET)使用化学还原的氧化石墨烯(RGO)片悬浮在水中组装通过介电泳。在Ar/H_2气氛中200 ℃退火1h后,器件的两端电阻提高了一个数量级。随着背栅电压的施加,所有的器件都显示出FET行为,最大空穴和电子迁移率分别为4.0和1.5 cm 2/Vs。这项研究显示了基于石墨烯的纳米电子器件的规模化制造的希望。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
High-Frequency Properties of a Graphene Nanoribbon Field-Effect Transistor
我们提出了一个石墨烯纳米晶体管场效应晶体管(GNR-FET)的分析器件模型。所考虑的GNR-FET基于异质结构,该异质结构由覆盖在高导电衬底(背栅)和控制直流和交流源漏电流的顶栅之间的纳米带阵列组成。使用开发的模型,我们推导出明确的分析公式GNR-FET作为信号频率的函数,电子的碰撞频率,和顶栅长度。从弹道和强烈的碰撞电子输运的过渡被认为是。
2008-07-28 cond-mat.mes-hall
Simulation of hydrogenated graphene Field-Effect Transistors through a multiscale approach
在这项工作中,我们提出了基于最近制造的100%氢化石墨烯(所谓的graphane)和理论上预测的半氢化石墨烯(即graphone)的场效应晶体管的性能分析。该方法是基于准确的计算的能带通过GW近似,随后拟合与三个最近邻(3 NN)sp3紧束缚哈密顿量,并最终用于计算弹道输运在基于功能化石墨烯的晶体管。由于大的能隙,所提出的器件具有由一维石墨烯纳米颗粒FET提供的许多优点,例如大的Ion和Ion/Ioff比、降低的带间隧穿,而没有在电路集成的禁止性光刻和图案化要求方面的相应缺点。
2010-04-03 cond-mat.mes-hall
Response to "Response to the Comment on 'Performance of a Spin Based Insulated Gate Field Effect Transistor' "
我们表明,在张贴cond-mat/0607432由Flatte和霍尔的论点是有缺陷的,站不住脚的。他们的基于自旋的晶体管不能像声称的那样工作,因为基本的科学障碍,现在或永远无法克服。他们的器件不太可能在室温下作为晶体管工作,更不用说超越传统的MOSFET了。
2006-07-26 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
Theory of helicity-sensitive terahertz radiation detection by field effect transistors
在两个天线模型,我们开发了一个理论最近观察到的螺旋灵敏探测太赫兹辐射场效应管。这种效应是由于两个天线在信道中产生的交流信号的混合而产生的。我们计算的螺旋度依赖的光响应的一部分,其依赖于天线阻抗,栅极长度,和栅极电压。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
An observation of spin-valve effects in a semiconductor field effect transistor: a novel spintronic device
我们提出了第一个自旋电子半导体场效应晶体管。该器件的注入极和集电极接触由具有不同矫顽场的磁性坡莫合金薄膜制成,使得它们可以在不同的外加磁场中彼此平行或反平行磁化。导电介质是在AlSb/InAs量子阱中形成的二维电子气(2DEG)。从这个设备的数据表明,它的电阻是由两种不同类型的自旋阀效应控制:第一个发生在铁磁-2DEG接口;和第二发生在接触之间的直接传播。
1999-02-03 cond-mat.mes-hall