Contact pinning induced abnormal short-channel effects in monolayer MoS2 transistors

单层 晶体管 材料科学 肖特基势垒 光电子学 半导体 范德瓦尔斯力 硅 缩放比例 凝聚态物理 纳米技术 场效应晶体管 接触电阻 肖特基二极管 MOSFET 费米能级 纳米尺度 阈下斜率 短通道效应 电接点 合金
作者
Xiao Liu,Zheyi Lu,Zhiwen Shu,Long Chen,Runtong Guo,Likuan Ma,Quanyang Tao,Shuimei Ding,Yunxin Li,Jinghui Gao,Zehao Li,Zikun Li,G Wang,G X Li,Donglin Lu,Yiliu Wang,Huigao Duan,Lei Liao,Yu Liu
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:13 (2)
标识
DOI:10.1063/5.0330491
摘要

Two-dimensional (2D) semiconductors are widely regarded as promising channel materials for future transistors. The primary motivation is that 2D transistors could minimize the short-channel effects, which remain a critical issue in state-of-the-art silicon transistors. However, in this article, we report the observation of abnormal short-channel effects in monolayer MoS2 transistors. In great contrast to previous theory, monolayer MoS2 transistors indeed exhibit a much larger off-state current and stronger short-channel effects compared to thicker devices. This unexpected behavior is modeled using technology computer aided design (TCAD) simulations and confirmed through detailed capacitance–voltage measurement and is further explained by the Schottky barrier-based nature of 2D transistors. Finally, we applied van der Waals metal lamination technique to mitigate the contact pinning effect, hence recovering the ability to suppress short-channel effects in a monolayer device. Our work reports the observation of abnormal short-channel effects in monolayer 2D semiconductors, indicating that the well-known scaling advantage of two-dimensional transistors for suppressing short-channel effects cannot be effectively demonstrated due to the Fermi level pinning effect in the contact area. Hence, our study highlights the critical role of contact engineering to fully realize the scaling advantage and device potential of 2D transistors in future integrated circuits.
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
洁净雨发布了新的文献求助10
刚刚
Buster发布了新的文献求助10
2秒前
鲸鱼发布了新的文献求助10
2秒前
orixero的应助被张泽采纳,获得10
2秒前
犹犹豫豫的应助被欣欣采纳,获得10
2秒前
2秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
雪糕发布了新的文献求助10
4秒前
yulihh的应助被哪位采纳,获得10
4秒前
fogooh发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
栗根完成签到,获得积分10
5秒前
Lastochka发布了新的文献求助10
5秒前
所所的应助被AyraN采纳,获得10
5秒前
6秒前
FashionBoy的应助被Albert采纳,获得10
6秒前
传奇3的应助被Albert采纳,获得10
6秒前
6秒前
Zoe完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
xiasang完成签到 ,获得积分10
9秒前
芝士发布了新的文献求助10
10秒前
Ava的应助被鲸鱼采纳,获得10
10秒前
10秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
10秒前
molihuakai的应助被YYY采纳,获得30
11秒前
11秒前
maocai0306发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
超超兽发布了新的文献求助10
11秒前
bkagyin的应助被Zoe采纳,获得10
11秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
薛点点完成签到,获得积分10
12秒前
风不自玩完成签到,获得积分10
13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
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8019853
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9464216
关于积分的说明 21204837
捐赠科研通 7590362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3386384
关于科研通互助平台的介绍 2518775
邀请新用户注册赠送积分活动 2421493