S vývojem technologie integrovaného obvodu (IC) se škálování křemíkových oxidu oxidu oxidu polovodiče (MOS) v poli (FET) blíží ke svým základním fyzickým limitům.Uhlíkové nanotrubice (CNT)jsou považovány za slibné materiály v éře po křemíku kvůli jejich atomové tloušťce a jedinečným elektrickým vlastnostem, s potenciálem zlepšit výkon tranzistoru a zároveň snížit spotřebu energie. Uhlíkové nanotrubice s vysokou čistotou (A-CNT) jsou ideální volbou pro řízení pokročilých IC kvůli jejich vysoké hustotě proudu. Když se však délka kanálu (LCH) sníží pod 30nm, výkon A-CNT Single Gate (SG) FET se výrazně snižuje, hlavně se projevuje jako zhoršující se přepínací charakteristiky a zvýšené proud úniku. Cílem tohoto článku je odhalit mechanismus degradace výkonu v A-CNT FET prostřednictvím teoretického a experimentálního výzkumu a navrhnout řešení.
Nedávný průkopnický výzkum prováděný akademickými odborníky, jako je akademik Peng Lianmao, výzkumný pracovník Qiu Chenguang a výzkumník Liu Fei z Pekingské univerzity, odhalil významný technologický pokrok v oblasti prášku nanotrubičky. Prostřednictvím inovativních struktur s duálními brány úspěšně překonávají elektrostatickou vazbu mezi uhlíkovými nanotrubicemi (CNT), aby se dosáhlo limitu přepínače BOHR pro tranzistory polního účinku nanotrubiny (CNT-Fet).
Uhlíkové nanotrubice s vysokou hustotou (A-CNT) v konvenčních konfiguracích s jednou bránou často čelí výzvám, jako je zúžení bandgap (BGN) v důsledku stohování, což brání jejich inherentním kvazi-dimenzionálním elektrostatickým výhodám. Toto omezení ovlivňuje výkon a účinnost elektroniky založené na CNT.
Prostřednictvím kombinace teoretických simulací a experimentálních validací vědci zavedli účinnou strukturu duální brány, která významně snižuje účinek BGN. Tato inovace umožnila FET A-CNT k dosažení podprahovacího houpačky (SS), které se blíží k tepelnému limitu Boltzmannů 60 mV/desetiletí a dosáhnou poměru přepínače přesahujícího 10^6. Navíc vyrobená 10nm ultra-krátká brána A-CNT DUAL-GATE FET vykazují výjimečné metriky výkonu, včetně vysokého nasyceného proudu (přesahující 1,8 mA/μm), maximální transkuktance (2,1 ms/μm) a nízké statické spotřeby energie (10NW/μm), a splňuje požadavky na pokročilé integrované obvody.
Úspěšná implementace struktury duální brány v A-CNT FET nejen představuje hlavní průlom v elektronice založené na CNT, ale také připravuje cestu pro rozvoj vysoce výkonných a energeticky účinných elektronických zařízení. Tento technologický pokrok má nesmírný příslib pro revoluci v oblasti nanoelektroniky a otevírání nových možností pro návrh a výrobu elektronických komponent nové generace.
Sat Nano je nejlepším dodavatelem prášku nanotrubiny uhlíku v Číně, můžeme dodat SWCNT, MWCNT, DWCNT prášek, pokud máte nějaký dotaz, neváhejte nás kontaktovat na sales03@satnano.com
