Với sự phát triển của công nghệ mạch tích hợp (IC), việc mở rộng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại dựa trên silicon (MOS) đang tiếp cận các giới hạn vật lý cơ bản của chúng.Ống nano carbon (CNTs)được coi là vật liệu đầy hứa hẹn trong kỷ nguyên sau silicon do độ dày nguyên tử và tính chất điện độc đáo của chúng, với khả năng cải thiện hiệu suất bóng bán dẫn trong khi giảm mức tiêu thụ điện năng. Độ tinh khiết cao của ống nano carbon (A-CNT) là một lựa chọn lý tưởng để lái IC tiên tiến do mật độ dòng điện cao của chúng. Tuy nhiên, khi chiều dài kênh (LCH) giảm xuống dưới 30nm, hiệu suất của một cổng đơn (SG) A-CNT FET giảm đáng kể, chủ yếu biểu hiện là đặc điểm chuyển đổi giảm dần và tăng dòng rò. Bài viết này nhằm mục đích tiết lộ cơ chế suy thoái hiệu suất trong A-CNT FET thông qua nghiên cứu lý thuyết và thử nghiệm, và đề xuất các giải pháp.
Nghiên cứu đột phá gần đây được thực hiện bởi các chuyên gia học thuật như Học viện Peng Lianmao, nhà nghiên cứu Qiu Chenguang và nhà nghiên cứu Liu Fei từ Đại học Bắc Kinh đã tiết lộ một tiến bộ công nghệ quan trọng trong lĩnh vực bột nano carbon. Thông qua các cấu trúc cổng kép sáng tạo, chúng đã vượt qua thành công khớp nối tĩnh điện giữa các ống nano carbon (CNTs) để đạt được giới hạn chuyển đổi Bohr cho các bóng bán dẫn hiệu ứng trường ống nano carbon (CNT-FET).
Các ống nano carbon liên kết mật độ cao (A-CNTs) trong các cấu hình cổng đơn thông thường thường phải đối mặt với các thách thức như thu hẹp Bandgap (BGN) do xếp chồng, cản trở các lợi thế tĩnh điện vốn có của chúng. Hạn chế này ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả của các thiết bị điện tử dựa trên CNT.
Thông qua sự kết hợp giữa mô phỏng lý thuyết và xác nhận thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã giới thiệu một cấu trúc cổng kép hiệu quả giúp giảm đáng kể hiệu ứng BGN. Sự đổi mới này đã cho phép A-CNT FET đạt được cú swing dưới ngưỡng (SS) tiếp cận giới hạn phát xạ nhiệt Boltzmann là 60MV/thập kỷ và đạt được tỷ lệ dòng điện vượt quá 10^6. Ngoài ra, các mặt FETS hai cổng siêu ngắn A-CNT được chế tạo thể hiện các số liệu hiệu suất đặc biệt, bao gồm dòng bão hòa cao (vượt quá 1,8me/m), độ dẫn điện cực đại (2.1ms/m) và mức tiêu thụ điện năng tĩnh thấp (10NW/m)
Việc thực hiện thành công cấu trúc cổng kép trong các FET A-CNT không chỉ thể hiện một bước đột phá lớn trong thiết bị điện tử dựa trên CNT mà còn mở đường cho sự phát triển của các thiết bị điện tử hiệu suất cao và hiệu quả năng lượng. Sự tiến bộ công nghệ này giữ lời hứa to lớn để cách mạng hóa lĩnh vực điện tử nano và mở ra các khả năng mới cho việc thiết kế và chế tạo các thành phần điện tử thế hệ tiếp theo.
Sat Nano là nhà cung cấp bột nano carbon tốt nhất ở Trung Quốc, chúng tôi có thể cung cấp SWCNT, MWCNT, DWCNT Powder, nếu bạn có bất kỳ yêu cầu nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại Sales03@satnano.com
