Enhancement‐Mode Field‐Effect Transistors and High‐Speed Integrated Circuits Based on Aligned Carbon Nanotube Films

材料科学 跨导 碳纳米管 光电子学 晶体管 场效应晶体管 纳米技术 化学气相沉积 碳纳米管场效应晶体管 电气工程 电压 工程类
作者
Yanxia Lin,Shibo Liang,Lin Xu,Lijun Liu,Qingjun Hu,Chenwei Fan,Yifan Liu,Jie Han,Zhiyong Zhang,Lian‐Mao Peng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (11) 被引量:29
标识
DOI:10.1002/adfm.202104539
摘要

Abstract Aligned carbon nanotube (A‐CNT) films are expected to be an ideal channel material for constructing field‐effect transistors (FETs) that outperform conventional transistors, and multiple methods are developed to fabricate A‐CNT films with high semiconducting purity, good alignment, and high density. However, the reported A‐CNTs‐based FETs are almost all depletion‐mode FETs and suffer from poor subthreshold swing (SS). In this study, enhancement‐mode (E‐mode) FETs based on A‐CNT films are fabricated by systematically optimizing the channel material and CNT/high‐k/metal gate stack. The carrier mobility in top‐gate A‐CNT FETs reaches a maximum value of 1850 cm 2 V −1 s −1 , which is near that of chemical‐vapor deposition grown individual CNTs and sets a record among A‐CNT films. The fabricated 200 nm‐gate length p‐type A‐CNT FETs present a SS of 73 mV dec −1 , the transconductance of 1 mS µm −1 , and an on‐current of 1.18 mA µm −1 at a bias of ‐1 V, indicating a real performance exceeding that of commercial Si‐based transistors at a similar gate length. Based on the high‐performance and uniform E‐mode FETs, ring oscillators with stage numbers 5, 7, 9, and 11 are fabricated with an optimized design and high yield, exhibiting a record propagation gate delay of 11.3 ps among CNT‐ and other nanomaterial‐based ICs.

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
Ava应助我最棒采纳,获得10
1秒前
张华发布了新的文献求助30
1秒前
worldlet发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
鳗鱼皮皮虾完成签到,获得积分10
1秒前
生蚝大王完成签到,获得积分10
2秒前
山楂发布了新的文献求助10
2秒前
852应助卓伊晨采纳,获得10
2秒前
3秒前
爱撒娇的砖头完成签到,获得积分10
3秒前
星斓发布了新的文献求助10
3秒前
奶片完成签到,获得积分20
4秒前
leung完成签到,获得积分10
4秒前
阔达语儿完成签到,获得积分10
4秒前
开心哈密瓜完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
THEODLL完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
雪花发布了新的文献求助10
7秒前
共享精神应助星野采纳,获得10
7秒前
yxc完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
kk完成签到,获得积分10
8秒前
小情思绪完成签到 ,获得积分10
8秒前
大模型应助PhDL1采纳,获得10
8秒前
zzq完成签到,获得积分20
8秒前
kilig完成签到,获得积分10
8秒前
ycsqz发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
黄小小发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
科研小白完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6297688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8114769
关于积分的说明 16986773
捐赠科研通 5359214
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2847256
邀请新用户注册赠送积分活动 1824488
关于科研通互助平台的介绍 1679225