三木SEO-复旦大学微电子学院朱颢研究团队实现低功耗负量子电容场效应晶体管器件
2026-04-20 03:30:01
来历：复旦年夜学微电子学院
当前MOSFET器件的连续微缩所带来的功耗问题已经经成为制约集成电路成长的重要瓶颈。研发新道理器件以冲破MOSFET亚阈值摆幅（SS）为60mV/dec的室温极限，是实现高速率、低功耗CMOS技能及集成电九五至尊官网路的主要路子。最近几年来，包括隧穿晶体管（TFET）、负电容晶体管（NCFET）、冷源晶体管（CSFET）等于内的多种器件技能为实现陡峭亚阈值摆幅及低功耗器件机能提供了思绪。
复旦年夜学微电子学院朱颢研究团队针对于上述晶体管器件技能的要害需求，与美国国度尺度与技能研究院（NIST）和美国乔治梅森年夜学互助，提出了一种具备陡峭亚阈值摆幅的负量子电容晶体管器件。研究结果以《Steep-Slope Negative Quantum Capacitance Field-Effect Transistor》为题于近日召开的第68届国际电子器件年夜会（IEDM，International Electron Devices Meeting）上发表，微电子学院朱颢以和美国NIST的Qiliang Li为通信作者，课题组杨雅芬博士为第一作者，复旦年夜学微电子学院为第一单元。
该事情将单层石墨烯二维金属体系集成在MoS2晶体管的栅极布局中，构建负量子电容晶体管（NQCFET）器件，使用单层石墨烯于低态密度前提下孕育发生的负电子压缩效应，经由过程栅极电压调控形成负量子电容。近似在传统基在铁电质料的负电容器件，NQCFET器件中使用石墨烯提供的负量子电容孝敬，实现内部栅压放年夜及小在60mV/dec亚阈值摆幅的特征。该事情中，经由过程对于器件栅极叠层布局以和制备工艺的优化，实现了最小31mV/dec的亚阈值摆幅及可纰漏的滞回特征，以和跨越106的开关比，有用降低器件静态与动态功耗。同时联合理论仿真展现了器件陡峭亚阈值摆幅的形成机理，为将来高速低功耗晶体管器件技能的成长提供了新的路径。
该项研究事情获得了国度天然科学基金等项目的资助。
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