垂直晶體管的溝道長度取決于半導體厚度,該晶體管對于新一代電子設備的開發非常具有有價值。傳統的平面晶體管是分層構建的,并且所有連接都在同一平面上,與傳統的平面晶體管不同,垂直晶體管可能更便宜,且更容易制造。
到目前為止,創建具有短溝道長度的垂直器件仍然具有很高的挑戰性,這主要是由于高能金屬化工藝會對接觸區造成損壞。因此,確定突破短溝道垂直晶體管制造技術是實現這些器件大規模生產的關鍵步驟。
中國湖南大學的研究人員宣布,使用一種低能量范德華金屬集成技術制造出了具有短溝道長度的二硫化鉬 (MoS2) 垂直晶體管。發表在 Nature Electronics上的一篇論文中概述了這種技術,使用該技術能夠創建通道長度低至一個原子層的垂直晶體管。
研究人員在論文中寫道:“我們已經證明可以使用低能范德華金屬集成技術來創建溝道長度低至一個原子層的二硫化鉬 (MoS2) 垂直晶體管。該方法使用機械層壓并轉移到 MoS2/石墨烯垂直異質結構頂部的預制金屬電極,導致垂直場效應晶體管的開關比分別為26和103,溝道長度分別為0.65nm 和3.60nm。”
湖南大學的研究人員在一系列測試和實驗中評估了該垂直場效應晶體管的性能,并且使用了掃描隧道顯微鏡技術,在低溫下收集了電測量值。利用掃描隧道顯微鏡和低溫電學測量結果,證明了電性能的改善是高質量金屬-半導體界面的結果,這種界面具有最小化的直接隧道電流和費米能級釘扎效應。
在初步評估中,基于 MoS2的垂直晶體管取得了非常有希望的結果。與之前的具有短溝道長度的垂直器件相比,表現出明顯更好的電氣性能。
這組研究人員開發的新型垂直晶體管最終可以制造具有更短柵極長度的新型電子器件。該金屬集成技術也可以被其他團隊用來創建具有不同溝道長度的類似垂直晶體管。
此外,最近論文中提出的集成方法還可以應用于其他層狀材料,例如二硒化鎢和二硫化鎢,這將使其他亞3納米p型和n型垂直晶體管的制造成為可能。
原文題目:
原文來源:
https://techxplore.com/news/2021-06-molybdenum-disulfide-vertical-transistors-channel.html
| 相關新聞: |
| 長春光機所等研制出高靈敏度鈣鈦礦單晶-石墨烯復合垂直結構光電探測器 |
| 垂直功率三柵SiC MOSFET |
綜合新聞