The invention discloses a vertical tunneling transistor based on graphene molybdenum disulfide heterostructure, which comprises a first graphene layer, a second graphene layer, a molybdenum disulfide layer between the first graphene layer and the second graphene layer, a hexagonal boron nitride under the second graphene layer and a substrate from top to bottom; the invention uses molybdenum disulfide instead of hexagonal boron nitride as the substrate Tunnel barrier, vertical tunneling graphene field-effect transistor and vertical tunneling graphene nanoband field-effect transistor are simulated, which can obtain higher switching current ratio, stronger transmission characteristics and lower cost, and can be used in digital applications.
【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯-二硫化钼异质结构的垂直隧穿晶体管
本专利技术涉及半导体技术,尤其涉及一种基于石墨烯-二硫化钼异质结构的垂直隧穿晶体管。
技术介绍
石墨烯在下一代电子设备中显示出显著的电子特性和广阔的应用前景。然而,石墨烯场效应晶体管的性能是有限的。由于它的零能带隙,导致开关比小于10。为了解决这一问题,提出了石墨烯纳米带的模式,然而,由于不理想的线路边缘混乱,垂直隧穿石墨烯场效应晶体管的性能受到限制。此外,在双层石墨烯中诱导带隙需要很高的电场,这在集成电路中是很难实现的。增加石墨烯设备的开关比的可替代方法是利用基于隧道的设备架构。基于二维材料的隧穿场效应晶体管在低功耗逻辑应用中的潜力而得到了广泛的研究。最近,提出并研究了基于垂直隧道的石墨烯场效应管。在这些晶体管中,石墨烯电极用作由2D隧道势垒如六方氮化硼或二硫化钼分隔的源区和漏区。垂直隧穿石墨烯场效应晶体管的性能依赖于势垒高度的可调性。石墨烯与隧穿势垒之间的势垒高度影响电流大小和开关比。垂直隧穿石墨烯场效应晶体管和垂直带有六方氮化硼层的垂直隧穿石墨烯纳米带场效应晶体管作为隧穿势垒的开关率较低,不足以用于数字应用。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术提供了一种在开态和关态,低势垒运输和超势垒运输之间切换可以获得较高的开关电流比、传输特性更强的异质结构的垂直隧穿晶体管。技术方案本专利技术由上至下依次包括第一石墨烯层、第二石墨烯层、位于第一石墨烯层与第二石墨烯层之间的二硫化钼层、位于第二层石墨烯层下方的六方氮化硼及衬底。进一步的 ...
【技术保护点】
1.一种基于石墨烯-二硫化钼异质结构的垂直隧穿晶体管,其特征在于:由上至下依次包括第一石墨烯层(1)、第二石墨烯层(3)、位于第一石墨烯层(1)与第二石墨烯层(3)之间的二硫化钼层(2)、位于第二层石墨烯层(3)下方的六方氮化硼(4)及衬底。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯-二硫化钼异质结构的垂直隧穿晶体管,其特征在于:由上至下依次包括第一石墨烯层(1)、第二石墨烯层(3)、位于第一石墨烯层(1)与第二石墨烯层(3)之间的二硫化钼层(2)、位于第二层石墨烯层(3)下方的六方氮化硼(4)及衬底。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯-二硫化钼异质结构的垂直隧穿晶体管,其特征在于:所述的第一石墨烯层(1)、第二石墨烯层(3)为单层,二硫化钼层(2)为多层。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯-二...
【专利技术属性】
技术研发人员:吉娜,渠开放,程庆苏,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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