High-Performance Negative Capacitance Field-Effect Transistors with Synthetic Monolayer MoS2

材料科学 单层 场效应晶体管 电容 光电子学 晶体管 纳米技术 负阻抗变换器 工程物理 电气工程 电极 电压 化学 物理 工程类 物理化学 电压源
作者
Moonyoung Jung,Hyo‐Bae Kim,Yungyeong Park,Jeong-Min Park,Hyeonseo Lee,Seunghyun Oh,Ki Kang Kim,Ji‐Hoon Ahn,Yeonghun Lee,Junhong Na,Dongseok Suh
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (18): 17503-17513 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c18973
摘要

Although negative capacitance field-effect transistors (NCFETs) have been extensively studied to overcome the fundamental Boltzmann limit, many prior reports on sub-60 mV/dec subthreshold swings (SS) suffer from inadequate data ranges, measurements near the noise floor, and a lack of robust device simulations, raising questions about the true efficacy of NCFETs. Moreover, recent efforts with MoS2 channels have frequently relied on mechanically exfoliated flakes, limiting device uniformity and scalability. Here, we present an NCFET that employs a synthetic monolayer MoS2 channel and a ferroelectric hafnium zirconium oxide layer in the gate stack integrated with indium metal contacts. We achieve a clearly substantiated subthermionic SS (∼55 mV/dec) across more than two decades of drain current, supported by theoretical modeling that incorporates interface trap density. Additionally, the negative drain-induced barrier lowering (DIBL)-induced threshold voltage shift, a hallmark of NCFETs, is distinctly observed. Compared to existing 2D van der Waals (vdW) NCFETs that rely on exfoliated material, our synthetic monolayer MoS2 approach demonstrates a reliable and reproducible low-voltage operation, underlining its potential for large-area integration. We further confirm that reducing source/drain contact resistance (achieved with indium metal contacts) is vital for the successful implementation of monolayer 2D vdW NCFETs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
v0id应助袁心同采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
5秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
斯文败类应助cc采纳,获得10
6秒前
6秒前
tomatoli完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
江渡发布了新的文献求助10
7秒前
小千完成签到 ,获得积分10
7秒前
海阔天空发布了新的文献求助10
8秒前
李爱国应助缥缈青柏采纳,获得10
8秒前
13349819770完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
12发布了新的文献求助10
11秒前
zzz发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
NN发布了新的文献求助10
12秒前
机灵的羊完成签到,获得积分10
13秒前
orixero应助mao采纳,获得10
13秒前
13349819770发布了新的文献求助30
15秒前
ff发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
code_Z发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
酷波er应助Jay采纳,获得100
18秒前
姜1完成签到,获得积分0
19秒前
19秒前
22秒前
HYY发布了新的文献求助10
22秒前
田様应助jin采纳,获得10
22秒前
mao完成签到,获得积分10
22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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 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 7747863
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296136
关于积分的说明 20233622
捐赠科研通 7329210
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308722
关于科研通互助平台的介绍 2460470
邀请新用户注册赠送积分活动 2320668