Short-channel robustness from negative capacitance in 2D NC-FETs

材料科学 场效应晶体管 铁电性 缩放比例 晶体管 光电子学 电容 CMOS芯片 负阻抗变换器 稳健性(进化) 阈下传导 纳米技术 电气工程 化学 电介质 电压 电极 工程类 数学 生物化学 几何学 物理化学 电压源 基因
作者
Yuh-Chen Lin,G. B. Rayner,Jorge A. Cardenas,Aaron D. Franklin
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:118 (10) 被引量:12
标识
DOI:10.1063/5.0030555
摘要

To date, the robustness of performance, including tolerance to channel-length scaling effects, in scaled transistors has become increasingly important. Negative capacitance (NC) field-effect transistors (FETs) have drawn considerable attention and many studies have revealed that the NC effect is beneficial for device scaling. However, there is a lack of experimental evidence of short-channel behavior in NC-FETs with two-dimensional (2D) semiconducting channels and theoretical studies are limited. Here, we experimentally study 2D MoS2-based NC-FETs using MoS2 with CMOS-compatible hafnium zirconium oxide (HfZrO2 or HZO) as the ferroelectric (FE) and demonstrate remarkable short-channel behavior compared to similar 2D MoS2 FETs. It was observed that the subthreshold switching improvement becomes increasingly significant at shorter channel lengths, down to 20 nm. From analysis of the capacitive network, we show that the NC effect is impacted by a larger magnitude of polarization in the ferroelectric, which enhances gate control and is beneficial to channel-length scaling.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
raolixiang完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.2应助豆豆采纳,获得10
3秒前
kk完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
orixero应助感性的鞋垫采纳,获得10
4秒前
席傲柏完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
866发布了新的文献求助10
8秒前
华仔应助samuealndjw采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助淡然白萱采纳,获得30
10秒前
11秒前
11秒前
berg发布了新的文献求助10
11秒前
乔达摩完成签到 ,获得积分0
12秒前
小蘑菇应助owen采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
Juvenilesy应助dzxlgw采纳,获得10
13秒前
王丹丹完成签到,获得积分20
14秒前
CHSLN完成签到,获得积分10
16秒前
文艺的纸鹤完成签到,获得积分10
16秒前
张鸣宇发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
我要去看星星完成签到 ,获得积分10
18秒前
SSS完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
小小杨完成签到,获得积分10
19秒前
prigogin应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
东方元语应助科研通管家采纳,获得20
20秒前
双硫仑发布了新的文献求助10
20秒前
comic完成签到,获得积分10
20秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得30
20秒前
mission完成签到,获得积分10
20秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
砥砺完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7665721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235574
关于积分的说明 19874509
捐赠科研通 7234821
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283589
关于科研通互助平台的介绍 2442382
邀请新用户注册赠送积分活动 2284699