清华大学魏洋研究组在二维垂直晶体管器件的研究中取得进展

主要观点总结

本文介绍了清华大学物理系博士生梅圳及其团队在二维垂直晶体管领域的研究成果。通过使用单壁金属碳纳米管作为电极，构筑了全范德华接触二维垂直晶体管器件，有效抑制了短沟道效应，并在垂直器件中实现了超短沟道和超短接触。该研究充分展示了一维二维混合维度体系在构筑垂直器件方面的优势，是低维纳米材料的三维异质集成的重要解决方案。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

二维材料的独特结构和优异特性使得低维纳米材料的三维异质集成成为可能。然而，当二维垂直晶体管沟道长度缩减到10 nm时，会出现短沟道效应，导致器件性能下降。因此，抑制短沟道效应提升垂直器件的性能对于其在纳米电子器件中的进一步应用具有重要意义。

关键观点2: 研究成果

清华大学物理系博士生梅圳在魏洋副研究员和王佳平教授的指导下，使用单壁金属碳纳米管作为电极，构筑了全范德华接触二维垂直晶体管器件，有效抑制了垂直器件的短沟道效应。实验结果表明，该器件在超短沟道（< 10 nm）下展现出优异的综合性能。

关键观点3: 器件性能提升的原因

垂直晶体管器件性能的极大提升主要归因于碳纳米管低的态密度、弱的费米能级钉扎效应和弱的静电屏蔽效应，使半金属半导体接触的肖特基势垒大范围高效可调，从而短沟道效应被抑制，器件综合性能获得提升。

关键观点4: 研究意义

该研究充分展示了一维二维混合维度体系在构筑垂直器件方面的优势，是低维纳米材料的三维异质集成、垂直晶体管器件接近并突破传统极限的重要解决方案。

文章预览

点击蓝字   关注我们 为了方便各位同学交流学习，解决讨论问题，我们建立了一些微信群，作为互助交流的平台。 加微信交流群方式: 1.添加编辑微信:13162018291； 2.告知:姓名-课题组-研究方向，由编辑审核后邀请至对应交流群(生长，物性，器件)； 欢迎投稿欢迎课题组投递中文宣传稿，免费宣传成果，发布招聘广告，具体联系人：13162018291（微信同号） 二维材料的独特结构和优异特性使低维纳米材料的三维异质集成成为可能，并且基于此策略发展的垂直晶体管器件具有特征尺寸小、开电流密度大、可柔性化等一系列优势，是纳米科技领域的研究前沿。然而当二维垂直晶体管沟道长度缩减到10 nm会出现短沟道效应，导致器件不能有效关断，综合性能下降。因此抑制短沟道效应提升垂直器件的性能，对于垂直场效应晶体管在纳米电子器件中的进一步应 ………………………………