Bilayer Tellurene: A Potential p‐Type Channel Material for Sub‐10 nm Transistors

材料科学 光电子学 晶体管 双极扩散 MOSFET 半导体 纳米技术 场效应晶体管 电压 电气工程 物理 等离子体 工程类 量子力学
作者
Qiuhui Li,Lin Xu,Shiqi Liu,Jie Yang,Shibo Fang,Ying Li,Jiachen Ma,Zhiyong Zhang,Ruge Quhe,Jinbo Yang,Jing Lü
出处
期刊:Advanced theory and simulations [Wiley]
卷期号:4 (2) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/adts.202000252
摘要

Abstract The emerging two‐dimensional (2D) tellurium (tellurene) has attracted much attention due to its high carrier transportability and prominent air stability. Micrometer‐scale bilayer (BL) tellurene field‐effect transistors (FETs) are successfully fabricated with a large on/off current ratio of about 10 5 . Here, the transport properties of both the n‐ and p‐type double‐gated sub‐10 nm BL tellurene metal‐oxide‐semiconductor FETs (MOSFETs) are systematically explored by using ab initio quantum transport simulation. The optimized 5, 7, and 9 nm gate‐length p‐type x ‐ and y ‐directed BL tellurene MOSFETs with a proper underlap and negative capacitance dielectric can meet or nearly meet the on‐state current, delay time, power dissipation, and energy‐delay product requirements of the International Technology Roadmap for Semiconductors for the 2022–2028 horizons for high‐performance applications. This renders BL tellurene to join the air‐stable channel candidate for the p‐type sub‐10 nm transistors.
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