The invention discloses a sub 10nm vertical tunneling transistor based on layered black phosphite homojunction, which is composed of top gate, bottom gate, upper silicon dioxide, black phosphite, source, drain and lower silicon dioxide; the top gate is at the upper end of upper silicon dioxide, the bottom gate is at the lower end of lower silicon dioxide, the black phosphite homojunction is between upper silicon dioxide and lower silicon dioxide, and the source The electrodes and drain electrodes are located on the left and right sides of the upper and lower silicon dioxide regions respectively; the vertical phosphorous black tunneling FET can not only meet the requirements of high power consumption of the international semiconductor technology development roadmap below the scale of 10nm, but also meet the requirements of low power consumption applications, and accelerate the practical application of two-dimensional tunneling FET based on layered phosphorous black homogeneous junction.
【技术实现步骤摘要】
基于层状黑亚磷同质结的亚10nm垂直隧穿晶体管
本专利技术涉及半导体同质结构,尤其涉及基于层状黑亚磷同质结的亚10nm垂直隧穿晶体管。
技术介绍
隧穿场效应管是低功率Post-CMOS计算的候选者之一,因为它可以突破亚阈值摆幅(60mV/dec)的热离子限制。使用二维材料设计隧穿场效应管特别具有吸引力,因为薄体意味着极好的栅极控制,且光滑表面意味着在运输过程中没有载流子陷阱。在垂直二维隧穿场效应管,载流子隧穿发生在具有范德华相互作用的不同层。由于在界面处没有钉扎带,并且两个组件的带可以移动,因此弱层间交互对于载流子隧穿来说是非常重要的。在漏极/栅极电压下自由。与平面器件配置相比,二维异质结的丰富选择意味着隧道势垒高度的灵活调谐。此外,垂直设备架构在技术上更为成熟,并已在实验室中成功实现。2015年,突破性最小亚阈摆幅为3.9mV/dec,平均亚阈摆幅为31.1mV/dec,经过四十年的大流量温度测量,并通过体积锗源和二维二硫化钼通道结合了相应的二极管。后来,具有SnSe2/WSe2异质结的垂直二维场效应管的亚阈摆幅最小,为37mV/dec,开/关比率为106,伴随高电流>10-5A。同质结是垂直二维场效应管的其他器件配置,并且与平面对应物相比应具有更低的漏电流,因为垂直堆叠配置施加了额外的垂直传输屏障。因此,具有同质结的垂直二维场效应管可能更适合于低功耗应用于平面对应物。由于其中等的带隙,各向异性的电子特性和高载流子迁移率,单层黑亚磷是一种很有前途的沟道材料,因为它具有适中的带隙,各向异性的电子特性和高载流子迁 ...
【技术保护点】
1.一种基于层状黑亚磷同质结的亚10nm垂直隧穿晶体管,其特征在于:由顶栅(1)、底栅(2)、上层二氧化硅(3)、黑亚磷(4)、源极(5)、漏极(6)、下层二氧化硅(7)组成;所述的顶栅(1)位于上层二氧化硅(3)上端,底栅位于下层二氧化硅(7)下端,黑亚磷(4)同质结位于上层二氧化硅(3)与下层二氧化硅(7)之间,源极(5)及漏极(6)分别位于上层二氧化硅(3)与下层二氧化硅(7)区间的左侧和右侧。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于层状黑亚磷同质结的亚10nm垂直隧穿晶体管,其特征在于:由顶栅(1)、底栅(2)、上层二氧化硅(3)、黑亚磷(4)、源极(5)、漏极(6)、下层二氧化硅(7)组成;所述的顶栅(1)位于上层二氧化硅(3)上端,底栅位于下层二氧化硅(7)下端,黑亚磷(4)同质结位于上层二氧化硅(3)与下层二氧化硅(7)之间,源极(5)及漏极(6)分别位于上层二氧化硅(3)与下层二氧化硅(7)区间的左侧和右侧。
2.根据权利要求1所述的基于层状黑亚磷同质结的亚10nm垂直隧穿晶体管,其特征在于:所述的黑亚磷(4)同质结为两个部...
【专利技术属性】
技术研发人员:吉娜,程庆苏,渠开放,王伟,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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