Ultrafast Negative Capacitance Transition for 2D Ferroelectric MoS2/Graphene Transistor

负阻抗变换器 材料科学 石墨烯 晶体管 电容 光电子学 场效应晶体管 量子电容 阈下摆动 铁电性 纳米技术 超短脉冲 凝聚态物理 电介质 电压 激光器 光学 物理 电极 电压源 量子力学
作者
Debottam Daw,Houcine Bouzid,Moonyoung Jung,Dongseok Suh,Chandan Biswas,Young Hee Lee,Young Hee Lee
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (13): e2304338-e2304338 被引量:18
标识
DOI:10.1002/adma.202304338
摘要

Negative capacitance gives rise to subthreshold swing (SS) below the fundamental limit by efficient modulation of surface potential in transistors. While negative-capacitance transition is reported in polycrystalline Pb(Zr0.2Ti0.8)O3 (PZT) and HfZrO2 (HZO) thin-films in few microseconds timescale, low SS is not persistent over a wide range of drain current when used instead of conventional dielectrics. In this work, the clear nano-second negative transition states in 2D single-crystal CuInP2S6 (CIPS) flakes have been demonstrated by an alternative fast-transient measurement technique. Further, integrating this ultrafast NC transition with the localized density of states of Dirac contacts and controlled charge transfer in the CIPS/channel (MoS2/graphene) a state-of-the-art device architecture, negative capacitance Dirac source drain field effect transistor (FET) is introduced. This yields an ultralow SS of 4.8 mV dec-1 with an average sub-10 SS across five decades with on-off ratio exceeding 107, by simultaneous improvement of transport and body factors in monolayer MoS2-based FET, outperforming all previous reports. This approach could pave the way to achieve ultralow-SS FETs for future high-speed and low-power electronics.
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
木子李完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
water完成签到,获得积分10
1秒前
Zer完成签到,获得积分10
1秒前
酷波er应助拉拉霍霍采纳,获得10
1秒前
zhong完成签到,获得积分10
1秒前
小陶子完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
冷傲的凡雁完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
尧凯应助Jiang采纳,获得10
3秒前
等待绮兰完成签到 ,获得积分10
3秒前
Justitia_ch完成签到,获得积分10
3秒前
anna1992完成签到,获得积分10
3秒前
xxt发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
sherry完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
路咕咕嗼完成签到,获得积分10
4秒前
007发布了新的文献求助10
4秒前
人间理想完成签到 ,获得积分10
5秒前
wangfan发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
大个应助Zer采纳,获得10
5秒前
余晖发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
anna1992发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
silong完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
于梦强完成签到,获得积分10
6秒前
ineout完成签到,获得积分10
7秒前
最棒的自己完成签到,获得积分10
7秒前
JinhaoYu完成签到,获得积分10
7秒前
Mia发布了新的文献求助10
7秒前
随性发布了新的文献求助10
7秒前
思源应助西蒙采纳,获得10
8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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
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
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 7739871
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9288668
关于积分的说明 20191323
捐赠科研通 7317991
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306250
关于科研通互助平台的介绍 2458650
邀请新用户注册赠送积分活动 2316302