Two-dimensional MoSi2As4-based field-effect transistors integrating switching and gas-sensing functions

晶体管 场效应晶体管 材料科学 领域(数学) 光电子学 纳米技术 工程物理 电气工程 物理 工程类 数学 电压 纯数学
作者
Mi‐Mi Dong,Hang He,Sheng Wang,Xiao‐Xiao Fu
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:15 (20): 9106-9115 被引量:9
标识
DOI:10.1039/d3nr00637a
摘要

Multifunctional nanoscale devices integrating multiple functions are of great importance for meeting the requirements of next-generation electronics. Herein, using first-principles calculations, we propose multifunctional devices based on the two-dimensional monolayer MoSi2As4, where a single-gate field-effect transistor (FET) and FET-type gas sensor are integrated. After introducing the optimizing strategies, such as underlap structures and dielectrics with a high dielectric constant (κ), we designed a 5 nm gate-length MoSi2As4 FET, whose performance fulfilled the key criteria of the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) for high-performance semiconductors. Under the joint adjustment of the underlap structure and high-κ dielectric material, the on/off ratio of the 5 nm gate-length FET reached up to 1.38 × 104. In addition, driven by the high-performance FET, the MoSi2As4-based FET-type gas sensor showed a sensitivity of 38% for NH3 and 46% for NO2. Moreover, the weak interaction between NH3 (NO2) and MoSi2As4 favored the recycling of the sensor. Furthermore, the sensitivity of the sensor could be effectively improved by the gate voltage, and was increased up to 67% (74%) for NH3 (NO2). Our work provides theoretical guidance for the fabrication of multifunctional devices combining a high-performance FET and sensitive gas sensor.
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
Orange应助czx采纳,获得10
1秒前
小晚风完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
3秒前
两个轮发布了新的文献求助10
4秒前
妮妮发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
小林发布了新的文献求助10
12秒前
六月六发布了新的文献求助50
13秒前
内向凝芙完成签到,获得积分10
15秒前
研友_VZG7GZ应助pcr采纳,获得10
16秒前
aero完成签到 ,获得积分10
17秒前
李健应助eyou采纳,获得10
20秒前
20秒前
科研通AI5应助呆萌的丹妗采纳,获得10
21秒前
你要学好完成签到 ,获得积分10
22秒前
星空_完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
zwy完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
qqqq发布了新的文献求助10
25秒前
kekejiang发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
wcf发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
pcr发布了新的文献求助10
29秒前
31秒前
滕侑林发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
chen发布了新的文献求助30
33秒前
178862708完成签到 ,获得积分10
34秒前
李振华发布了新的文献求助10
35秒前
天天快乐应助小吕快跑采纳,获得10
35秒前
35秒前
安康完成签到,获得积分10
35秒前
tanglu发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
sam完成签到,获得积分10
36秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A China diary: Peking 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3784481
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3329665
关于积分的说明 10242830
捐赠科研通 3045021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671569
邀请新用户注册赠送积分活动 800396
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759391